Verbundvorhaben H2Giga_TP_SINEWAVE: Serienproduktion und Industrialisierung von integrierten & sektorgekoppelten Elektrolysesystemen für Wasser; Teilvorhaben SINEWAVE/AP3: Optimierung der Phasenseparation in PEM-Elektrolyseuren [OxySep]

Abstract

Das Vorhaben OxySep beschäftigte sich innerhalb des SINEWAVE-Projekts mit der Optimierung von Sauerstoffabtrennung und Wärmeübergang im Anodenkreislauf der neuen Generation von PEM-Elektrolyseuren. Die aufgrund der hohen Stromdichten resultierenden hohen Gasgehalte verschieben die Betriebsbedingungen im Anodenkreislauf in neue und bislang unverstandene Bereiche. OxySep untersuchte die hierbei auftretenden Zweiphasenströmungen (Sauerstoff / Reinstwasser) mit einem grundlegenden experimentell-numerischen Forschungsansatz, der relevante Prozesse und Längenskalen abbildet. Dabei wurden Nukleation, Wachstum und Koaleszenz von O2-Blasen insbesondere auf additiv gefertigten, funktionalisierten Materialien adressiert. Des Weiteren wurden innovative Drallabscheider und Gasgehaltssensoren für die O2-Blasen entwickelt. Dies wird im Folgenden anhand der Sub-Arbeitspakete (AP) dargelegt, für die der Projektpartner Helmholtz-Zentrum Dresden – Rossendorf e. V. (HZDR), Institut für Fluiddynamik verantwortlich war.