Das Gleichrichternetzteil stellt bis zu 340 VDC bei bis zu 1200 A für die Elektrolysestacks bereit. Stammt der Strom aus erneuerbaren Energien wie Biomasse, Solar oder Wind, produziert der Elektrolyseur “grünen Wasserstoff“.

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Das Herzstück des Elektrolyseurs. In der Protonen-Exchange-Membrane (PEM) wird hochreines Wasser durch elektrischen Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Der Stack der SERIES S450 besteht aus einer protonendurchlässigen Polymermembran und an den Elektroden der Zelle wird Spannung angelegt. Auf der Anodenseite wird Wasser in Sauerstoff, freie Elektronen und positiv geladene H+-Ionen zersetzt. Die Wasserstoff-Ionen diffundieren durch die protonenleitende Membran auf die Kathodenseite, wo sie mit den Elektronen zu Wasserstoff kombinieren.

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Sicherheit wird bei H-TEC großgeschrieben: Für den unwahrscheinlichen Fall, dass während des Anlagenbetriebs Wasserstoff entweicht, wird die Anlage sicher heruntergefahren.

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Der produzierte Wasserstoff weist nach dem Trocknungsmodul eine Reinheit von 99,999 % (5.0 Qualität) auf. Er kann bei bis zu 30 bar direkt verwendet oder gespeichert werden. Im Nominalarbeitspunkt werden 47 Nm³/h bzw. 100 kg/d Wasserstoff produziert. Es ist möglich, die H₂-Produktionsmenge, eine elektrische Leistung oder einen H₂-Druck vorzugeben.

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Die Ionenaustauscherpatronen senken den Leitwert weiter auf niedrige 0,1 µS/cm, um dadurch die Standzeiten des Elektrolyseurs zu verlängern.

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Der bei der Elektrolyse freigesetzte O₂ wird mit dem Prozesswasser abgeführt. Das Wasser ist nicht nur die Grundsubstanz der Reaktion, sondern führt auch die im Prozess entstehende Wärme ab. Nach erfolgreicher Sauerstoffabscheidung kann das Wasser dem Kreislauf wieder zugeführt werden.

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Im Falle einer Wärmeintegration des Elektrolyseprozesses kommt eine Wärmeauskopplung mit einer Temperatur von 65°C zum Einsatz. Dank dieser Auskopplung kann ein energetischer Gesamtwirkungsgrad von bis zu 95% erreicht werden.

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Für die Elektrolyse werden unter Nominalbedingungen lediglich 52 Liter hochreinen Wassers benötigt, das durch Umkehrosmose aus Leitungswasser gewonnen wird. Nach der Behandlung weist das Wasser nur noch einen Leitwert von 10 µS/cm auf.

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Der entstehende Sauerstoff von ca. 23 Nm³/h wird an die Umwelt abgegeben.

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Der Wasserstoffausbläser entlässt bei unwahrscheinlichen Fehlerfällen das Restgas mit Stickstoff inertisiert sicher an die Umgebung.

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Kann die Prozesswärme des Elektrolyseurs nicht in einem Wärmenetz aufgenommen werden, wird die Restwärme über die Anlagenkühlung an die Umgebung abgegeben.

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Alle Komponenten der Wasser-Elektrolyse-Anlage sind in einem 20-Fuß-Container untergebracht. Dadurch ist er dank seiner kompakten Bauweise transportabel und platzsparend.

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