Prof’in Dr’in Kerstin Eckert

Effiziente Transportprozesse für grünen Wasserstoff und Rohstoffgewinnung

Die Bundesregierung hat 2021 Wasserstoff (H2)-Leitprojekte initiiert, um die Herstellung von Wasserstoff als CO2-freien Energieträger für die Industrie voranzutreiben. H2Giga ist eines von drei Leitprojekten, in dem drei verschiedene Arten der Elektrolyse von Wasserstoff aus Wasser und Strom für die Serienproduktion skaliert werden soll. Grüner Wasserstoff wird in der Zukunft die wichtigste Rolle für die Energieversorgung der Industrie spielen. Wind- und Sonnenenergie wird dabei genutzt, um Wasserstoff mittels Elektrolyse aus Strom und Wasser herzustellen.

Kerstin Eckert ist im Projekt SINEWAVE/OxySep (Teilprojekt von H2Giga) verantwortlich für die Optimierung von Sauerstoffabtrennung und Wärmeübergang im Anodenkreislauf der neuen Generation von PEM-Elektrolyseuren. PEM (Proton Exchange Membran)-Elektrolyse ist eine bekannte und marktreife alkalische Elektrolyse-Form. Die PEM-Elektrolyseure (Funktion ähnlich wie eine Batterie) werden lediglich mit Trinkwasser und erneuerbarem Strom betrieben, sind wartungsfrei und sicher. Wasserstoff und Sauerstoff werden durch die Membran rein physikalisch voneinander getrennt. Die PEM-Elektrolyse soll z.B. zur CO2-freien Erzeugung von "grünem" Stahl eingesetzt werden. Eine Tonne Wasserstoff spart in der Stahlproduktion 25 Tonnen CO2-Ausstoß.
Im Innovations-Projekt FineFuture (EU-Programm Horizon 2020) koordiniert Kerstin Eckert ein Konsortium aus 16 Forschungseinrichtungen und Industriepartnern der Bergbau- und Aufbereitungsindustrie sowie dem Anlagenbau aus elf Ländern. Gemeinsam entwickeln sie Prozessinnovationen um die Verwertungsquote der Rohstoffgewinnung gegenüber dem heutigen Stand um 30 Prozent zu steigern. Kritische Rohstoffe wie Kupfer, Kobalt oder Seltene Erden sind von strategischer Bedeutung für die europäische Wirtschaft. Jedoch kommen viele dieser Metalle in ihren Lagerstätten als immer kleinere Erzkörnchen vor - zu klein für die gängigen Abtrennungsverfahren. Mit dem innovativen Verfahren der Schaumflotation können Erzlagerstätten mit geringerer Konzentration und feiner Verteilung der Rohstoffe im Gestein erschlossen werden, die bisher als unwirtschaftlich galten. Damit könnte auch Europa wieder zum Lieferanten von Metallen und Seltenen Erden werden. Effizientere Verfahren mit weniger Prozessschritten sollen zudem den Wasser- und Energieverbrauch sowie den Eintrag von Chemikalien in die Umwelt reduzieren.

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