Der Einsatz von Wasserstoff in der Energiewende
Die Herausforderung
Im Zuge der Energiewende wird Wasserstoff als Energiespeicher eine entscheidende Rolle spielen. Durch Elektrolyse wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Ein weit verbreitetes Verfahren hierfür ist die alkalische Elektrolyse (AEL), bei der Wasser mit Kaliumhydroxid (KOH) zu einer Lauge vermischt wird. Die Spaltung erfolgt dann an nickelbasierten Elektroden, welche durch eine gasundurchlässige Membran voneinander getrennt sind.
Die technische Herausforderung in diesem Prozess besteht darin, dass gängige metallische Armaturenwerkstoffe nicht beständig gegen Kalilauge sind. Gleichzeitig halten aber beständige kunststoffbasierte Materialien den hohen Drücken und Temperaturen nicht stand. NOPA wurde damit beauftragt, Armaturen zu entwickeln, die den extremen Bedingungen der alkalischen Elektrolyse standhalten und eine sichere Anwendung gewährleisten.
Projekt: NOPA Chem Armaturen, für Kaliumhydroxid
Auftraggeber: McPhy Energy GmbH
Projektzeitraum: 2022 – ongoing
Besonderheiten:
- Nickelbeschichtung für Kalilauge-Beständigkeit
- NOPA’s Wandel zum Armaturenhersteller
Ansprechpartner NOPA:
Robert Schmidt
Entwicklung der Armaturenserie NOPA-Chem
Planung
Um diese Herausforderung zu meistern, entwickelte NOPA bewährte Armaturenkonstruktionen weiter. Diese sollten durch eine spezielle Nickelbeschichtung korrosionsbeständig gegenüber der aggressiven Kalilauge gemacht werden. Zudem wurden spezielle Dichtelemente entworfen, um ein Austreten der Kalilauge sicher zu verhindern. Das Design der Armaturen musste gewährleisten, dass sie den extremen Bedingungen der alkalischen Elektrolyse – Temperaturen von bis zu 90°C und Drücke bis zu 40 bar – standhalten.
Zuverlässige Armaturen für extreme Bedingungen
Ergebnis
Durch die Entwicklung der NOPA-Chem-Armaturen konnte NOPA eine Lösung schaffen, die den speziellen Anforderungen der alkalischen Elektrolyse gerecht wird. Die spezielle Nickelbeschichtung schützt die Armaturen effektiv gegen die korrosive Wirkung der Kalilauge, während die Dichtelemente ein Austreten der Lauge verhindern. Dies stellt sicher, dass die Armaturen auch unter den extremen Betriebsbedingungen zuverlässig funktionieren. Mit diesem Projekt hat NOPA nicht nur eine technische Herausforderung gelöst, sondern auch einen bedeutenden Schritt vom Handels- und Serviceunternehmen hin zum Armaturenhersteller gemacht.
