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Emissionsanalytik in Elektrolyseuren und PEMFC Wasserstofftechnologien: PFAS-Emissionen im Fokus

Ein Gastbeitrag von Hannes Schlottmann, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gGmbH 6 min Lesedauer

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Brennstoffzellen und Elektrolyseure sind zentrale Bausteine der Wasserstoffwirtschaft. Mit zunehmendem Ausbau rückt die Frage in den Fokus, ob und in welchem Umfang PFAS aus den eingesetzten Materialien freigesetzt werden können. Ein Forschungsprojekt will die möglichen Emissionen ergründen und Maßnahmen gegen die Freisetzung der schädlichen Per- und Polyfluoralkylsubstanzen bewerten.

Abb.1: Probennahme direkt am Brennstoffzellen-Fahrzeug. Das gesammelte Wasser wird anschließend auf PFAS analysiert, die aus der Membran der Brennstoffzelle stammen könnten.(Bild: ZBT)
Abb.1: Probennahme direkt am Brennstoffzellen-Fahrzeug. Das gesammelte Wasser wird anschließend auf PFAS analysiert, die aus der Membran der Brennstoffzelle stammen könnten.
(Bild: ZBT)

Es ist die Vision einer sauberen, grünen Zukunft. Und sie scheint technologisch durchaus greifbar. Die Wasserstoffwirtschaft gilt weithin als eine der Schlüsseltechnologien zur Dekarbonisierung sowie zur Steigerung der Resilienz von Industrie, Mobilität und Energiesystemen. Insbesondere Elektrolyseure und Brennstoffzellen auf Grundlage von Protonenaustauschmembranen (Proton Exchange Membrane, kurz PEM) ermöglichen es, Wasserstoff flexibel, effizient und leistungsfähig entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu nutzen. Mit dem weltweit zunehmenden Ausbau der Wasserstoffinfrastruktur rücken jedoch neben Fragen der Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit auch absehbar strengere PFAS-Regulierungen (PFAS: Per- und Polyfluoralkylsubstanzen) und Umweltaspekte der eingesetzten Technologien stärker in den Fokus.

PEM auf Basis hochfunktionaler per- und polyfluorierter Polymere aus der Gruppe der PFAS sind aktueller Industriestandard, deren einzigartige Materialeigenschaften für die anspruchsvollen Betriebsbedingungen in Brennstoffzellen und Elektrolyseuren von zentraler Bedeutung sind. Die Membranen zeichnen sich durch eine ausgeprägte thermische, mechanische und chemische Stabilität sowie durch eine hohe Protonenleitfähigkeit aus. Diese Eigenschaften gewährleisten einen zuverlässigen und langlebigen Betrieb der Zellen auch unter wechselnden Lastbedingungen.

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