{"id":39835,"date":"2024-08-29T08:24:49","date_gmt":"2024-08-29T06:24:49","guid":{"rendered":"https:\/\/plas.tv\/?p=39835"},"modified":"2024-08-25T18:29:22","modified_gmt":"2024-08-25T16:29:22","slug":"elastomere-unter-alkalisch-oxidativen-bedingungen-fuer-elektrochemische-wandler-bewerten-neues-projekt-sucht-partner","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=39835","title":{"rendered":"Elastomere unter alkalisch-oxidativen Bedingungen f\u00fcr elektrochemische Wandler bewerten – neues Projekt sucht Partner"},"content":{"rendered":"
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In der Wasserstoffwirtschaft spielen Elektrolyseure und Brennstoffzellen eine entscheidende Rolle. Kunststoffe finden sich in elektrochemisch aktiven Komponenten und in Strukturelementen (z. B. Dichtungen). Die oftmals vorliegenden harschen, alkalischen Bedingungen stellen hohe Herausforderungen an die eingesetzten Materialien. Die Zukunft der dort h\u00e4ufig genutzten Fluorpolymere ist ungewiss. Es besteht die Anforderung, geeignete alternative Materialien f\u00fcr die unterschiedlichen Komponenten zu identifizieren. Forschende am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Betriebsfestigkeit und Systemzuverl\u00e4ssigkeit LBF haben das Verbundprojekt \u00bbElastolox\u00ab initiiert und suchen weitere Partner mit dem Ziel, gemeinsam die Eignung von Elastomeren f\u00fcr den Einsatz in Elektrolyseuren und Brennstoffzellen unter oxidativ-alkalischen Bedingungen zu untersuchen. <\/b><\/p>\n<\/div>\n

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Kunststoffe spielen eine entscheidende Rolle in der Wasserstofftechnologie und erm\u00f6glichen die Entwicklung nachhaltiger sowie gewichtsoptimierter Komponenten. Die Materialien werden dabei in verschiedenen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in Geh\u00e4usen und Bipolarplatten von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren, in Faserverb\u00fcnden und Linern in Wasserstoffdrucktanks sowie in Dichtungskomponenten, Rohrleitungen und Pipelines.<\/p>\n

Die Einsatzgebiete f\u00fcr kunststoffbasierte Systeme im Wasserstoffsektor werden weiter zunehmen. \u00dcber das Verhalten der meisten Kunststoffmaterialien, seien es Elastomere, (faserverst\u00e4rkte) Thermoplaste oder Duromere – insbesondere in Bezug auf ihr Langzeitverhalten unter Medieneinwirkung im Betrieb – fehlen jedoch Informationen. Die Medienbedingungen sind vielf\u00e4ltig und umfassen Gase wie Wasserstoff und Sauerstoff oder Fl\u00fcssigkeiten wie K\u00fchlmittel, Produktwasser, saure oder basische Elektrolyte.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/article>\n<\/div>\n

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Ma\u00dfgeschneiderte Methoden charakterisieren die Medieneinwirkung<\/h4>\n

F\u00fcr eine zuverl\u00e4ssige Komponenten-Auslegung muss das Materialverhalten unter Medieneinwirkung ausreichend bekannt sein. Hierbei liegt der Fokus h\u00e4ufig auf dem mechanischen Verhalten der Kunststoffe, ihrer chemischen und physikalischen Alterung, sowie ihren Sorptions- und Diffusionseigenschaften und dem Quellverhalten bei Medienaufnahme. Die Anforderungen k\u00f6nnen je nach Einsatzgebiet variieren und unterschiedliche Druck- und Temperaturbereiche umfassen, von Niederdruck in Brennstoffzellen bis zu Hochdruckanwendungen in der Druckgasspeicherung. Durch die entstehende Wechselwirkung ergeben sich komplexe Beanspruchungsszenarien f\u00fcr die Materialien, die nur auf Basis von Versuchsdaten vorhergesagt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

Forschende am Fraunhofer LBF haben ma\u00dfgeschneiderte Methoden entwickelt, um die Medieneinwirkung auf Kunststoffe in der Wasserstofftechnologie zu charakterisieren und zu verstehen. Tests zum zyklischen Zugverhalten an Proben aus HDPE unter Druck-Wasserstoff zeigen, dass es essenziell ist, die relevanten Einflussgr\u00f6\u00dfen auf die Materialeigenschaften zu ber\u00fccksichtigen. Dabei muss auch die Vielfalt m\u00f6glicher mechanischer Beanspruchungen betrachtet werden, die unter verschiedenen Belastungsgeschwindigkeiten und Frequenzen auftreten k\u00f6nnen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/article>\n<\/div>\n

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Elastomere f\u00fcr elektrochemische Wandler<\/h4>\n

Besonders extreme Bedingungen treten in Elektrolyseuren auf. Die Betriebsbedingungen (sauer oder alkalisch) stellen hohe Anforderungen an die eingesetzten Materialien. Polymere und Kunststoffe finden sich hier in elektrochemisch aktiven Komponenten, in Strukturelementen und in Dichtungssystemen. Aufgrund ihrer chemischen, thermischen und elektro(chemischen) Best\u00e4ndigkeit werden oftmals Fluorpolymere eingesetzt. Deren Zukunft ist vor dem Hintergrund des PFAS-Beschr\u00e4nkungsvorschlags der Europ\u00e4ischen Chemikalien-Agentur (ECHA) ungewiss. Es gilt alternative Substitutionsmaterialien zu identifizieren und hinsichtlich ihrer Best\u00e4ndigkeit in alkalischer Umgebung und Sauerstoffatmosph\u00e4re und ihrer mechanischen Eigenschaften zu bewerten.<\/p>\n

Projektpartner aus der Industrie gesucht<\/h4>\n

F\u00fcr das neu initiierte Verbundprojekt \u00bbElastolox<\/a>\u00ab suchen die Fraunhofer-Forschenden Partner, um gemeinsam die Eignung von Elastomeren f\u00fcr den Einsatz in Elektrolyseuren zu untersuchen.<\/p>\n

Mit Analysen und der Entwicklung von Alterungsmodellen und Simulationsmethoden f\u00fcr Kunststoffe unterst\u00fctzten die Darmst\u00e4dter Forschenden neue Entwicklungen f\u00fcr zuverl\u00e4ssige Kunststoffbauteile in Wasserstoffsystemen. Die T\u00e4tigkeiten sind eingebettet in das Wasserstoff-Leistungszentrum-Wasserstoff GreenMat4H2<\/sub><\/a>, eine zentrale Anlaufstelle f\u00fcr die Industrie.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/article>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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