Ein Elektrolyseur ist ein technisches Gerät, das mit Hilfe von elektrischem Strom z.B. Wasser in Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂) aufspaltet, die so genannte Elektrolyse. Elektrolyseure spielen eine wichtige Rolle bei der Erzeugung von Wasserstoff im Zuge der Energiewende. Es gibt verschiedene Arten von Elektrolyseuren, u.a.:
1. Saurer oder PEM-Elektrolyseur
- Im Protonen-Austausch-Membran-Elektrolyseur wird destilliertes Wasser durch elektrischen Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten.
- Er besteht aus einer protonendurchlässigen Polymermembran (PEM).
- Dieser Typ wird oft für kleinere Anwendungen eingesetzt.
2. Alkalischer Elektrolyseur
- Bei diesem Typ wird bei einer Gleichspannung von mindestens 1,5 Volt an der Kathode Wasserstoff und an der Anode Sauerstoff gebildet.
- Als Elektrolyt dient Kalilauge (Kaliumhydroxid-Lösung, KOH) mit einer Konzentration von 20–40 %.
- Eine gasdichte Membran (Diaphragma) verhindert die Vermischung der entstehenden Produktgase.
- DSA-Elektroden (Dimensionsstabile Anoden) werden als Elektroden eingesetzt, die mit einem Edelmetall-Katalysator (z. B. Ruthenium- oder Iridiumoxid) beschichtet sind.
3. Hochtemperatur-Elektrolyseur
- Bei diesem Elektrolyseurtyp erfolgt die Elektrolyse bei erhöhten Temperaturen (ca. 900 °C).
- Er kann in Kombination mit anderen Prozessen wie der Hochtemperatur-Co-Elektrolyse genutzt werden.
4. Nickel-Eisen-Elektrolyseur
- Hier wird ein Nickel-Eisen-Katalysator verwendet, der die Elektrolyse ermöglicht.
- Im Vergleich zu anderen Elektrolyseurtypen ist der Nickel-Eisen-Elektrolyseur robust und kostengünstig.
5. Kapillar-Elektrolyseur
- Ein Kapillar-Elektrolyseur vermeidet einen direkten Kontakt der Elektrolytflüssigkeit mit der Anode und Katode mittels Kapillaren. Auf diese Weise wird eine Blasenbildung vermieden, die bisher die Effizienz von Elektrolyseuren verringert hat.
- Die Kapillar-Elektrolyse ist ein sehr junges Verfahren, das einen sehr hohen Wirkungsgrad ermöglichen soll.
In diesem Video siehst du einen Elektrolyseur, der Wasserstoff im industriellen Maßstab produziert:
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