Optimierung einer PEM-Elektrolyse-Zelle mit Sauerstoffverzehrkathode

Am Institut für Energie- und Klimaforschung werden für Power-to-Gas Anwendungen PEM-Elektrolyse Systeme entwickelt. Diese Systeme können in Verbindung mit regenerativen Energiequellen für eine emissionsfreie Wasserstoffbereitstellung zur Speicherung von Energie eingesetzt werden. Durch den kompakten Aufbau der PEM-Elektrolyse-Zelle kann das Funktionsprinzip für weitere Anwendungen genutzt werden. Beispielsweise kann durch den Einsatz einer PEM-Elektrolyse-Zelle in Verbindung mit einer Sauerstoffverzehrkathode Sauerstoff aus einem Gasgemisch abgeschieden werden. Dabei wird hochreiner Sauerstoff produziert, welcher für verschiedene Anwendungen genutzt werden kann.

Im Rahmen der Arbeit soll das bestehende Prinzip einer PEM-Elektrolyse-Zelle mit Sauerstoffverzehrkathode unter kritischen Betriebsbedingungen untersucht werden. Neben der Polarisationskurve muss insbesondere die Gasdiffusion über die Membran berücksichtigt werden. Zusätzlich zu den elektrochemischen Messungen soll eine theoretische Abschätzung der Effizienz erfolgen. Aus den gewonnen Ergebnissen sollen Möglichkeiten aufgezeigt werden, welche die Effizienz der Systeme steigern können.

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Unternehmen

Helmholtz Gemeinschaft

Bereich/Abteilung

IEK-3 - Elektrochemische Verfahrenstechnik Jülich

Abschlussart

Bachelorarbeit / Masterarbeit / Diplomarbeit

Branche

Maschinenbau und Betriebstechnik

Schlagwörter

regenerative Energiequellen Energie- und Klimaforschung Chemieingenieurwesen Energie- und Verfahrenstechnik Chemie

Anforderungen

• Aufnahme von Polarisationskurven unter verschiedenen Randbedingungen
• Untersuchung des Gasdiffusion über die Membran bei kritischen Betriebsbedingungen
• Theoretische Abschätzung der Effizienz
• Auswerten der Ergebnisse und Erarbeiten von Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung
• Abschließend erfolgt die Dokumentation der Ergebnisse in der schriftlichen Arbeit

Zusatzinformationen

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Geert Tjarks
Institut für Energie- und Klimaforschung - Elektrochemische Verfahrenstechnik
(IEK-3) – Verfahrenstechnik Elektrolyse
Forschungszentrum Jülich GmbH
52425 Jülich

Internet: http://www.fz-juelich.de/iek/iek-3
Telefon: +49-2461-61 4013
E-Mail : g.tjarks@fz-juelich.de

Sie studieren Chemieingenieurwesen oder Maschinenbau, vorzugsweise mit der Vertiefungsrichtung Verfahrens- und/oder Energietechnik. Kenntnisse in der praktischen Versuchsdurchführung sind wünschenswert. Sie zeichnen sich durch eine selbstständige und analytische Arbeitsweise aus und verfügen über gute Englisch- und Deutschkenntnisse.