Herstellung von Brennstoffzellenkatalysatoren der Zukunft im industriellen Maßstab
Wie Umicore den Kreislauf schließt
Die Rohstoffe in PEM-Brennstoffzellen- und Elektrolysekatalysatoren - insbesondere Platin und Iridium - sind sehr wertvoll. Daher ist es wichtig, diese Materialien sparsam zu verwenden und so viel wie möglich von diesen Metallen zurückzugewinnen, wenn sie das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben.
Wenn Umicore Inhalte mit Edelmetallen und anderen Nichteisenmetallen annimmt, nehmen wir immer zuerst Proben. Auf diese Weise wissen wir genau, welche Stoffe sie in welchen Mengen enthalten. Nach der Probenahme und der Untersuchung teilen wir die Abfälle nach den Metallen auf, die wir extrahieren. Diese gehen dann in unsere Schmelze, die die Edelmetalle von allen anderen Metallen trennt. Wir sind das einzige Unternehmen, das diese Technologie in einem so großen Maßstab und mit einer solchen Vielfalt von Materialien anwendet und dabei strenge Umweltverfahren einhält und gefährliche Stoffe sicher beseitigt.
Ein Markt in voller Entwicklung
Da die Brennstoffzellen- und Elektrolyseurindustrie noch in den Kinderschuhen steckt, ist der Strom an Altmaterialien begrenzt und es gibt derzeit keine getrennte Strombehandlung. Wir beobachten jedoch die Entwicklungen in diesem Sektor sehr genau: Falls erforderlich, können wir die Abfallströme von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren problemlos von anderen trennen.
Eines ist sicher: Der Brennstoffzellenmarkt weist ein starkes Wachstumspotenzial auf. Das bedeutet, dass er Veränderungen unterworfen ist, was es schwierig macht, einen stetigen Kreislaufansatz zu entwickeln. Bei Umicore verarbeiten wir bereits ausgediente Brennstoffzellenkatalysatoren und Produktionsabfälle, um die wertvollen Metalle wie Platin zurückzugewinnen, aber wir sind uns bewusst, dass der Prozess weiter optimiert werden könnte - und sollte - sobald der Markt eine klare Richtung einschlägt. Schließlich gibt es viele Wege zur Kreislaufwirtschaft: Von der Rückstandsaufbereitung bis zur Demontage und allem, was dazwischen liegt. Unser Ziel ist es, eine Vorreiterrolle beim Recycling von Brennstoffzellenkatalysatoren zu übernehmen.
Herausforderungen für die Kreislauffähigkeit von Brennstoffzellen
In den kommenden Jahren müssen wir die folgenden drei Hürden überwinden:
Herausforderung 1: Entwicklung effizienterer Katalysatoren |
| Platingruppenmetalle (PGM) sind kritische Rohstoffe mit hohem Versorgungsrisiko aufgrund ihrer großen wirtschaftlichen Bedeutung für Schlüsselsektoren und ihrer sehr hohen Importabhängigkeit. Daher bietet die Verringerung der benötigten Menge an Platinmetallen viele Vorteile. Wir wollen in diesem Bereich mit gutem Beispiel vorangehen. Indem wir die Kernkompetenzen Umicores im Bereich der fortgeschrittenen Materialwissenschaft und -technik nutzen, entwickeln wir neue Elektrokatalysatoren, deren Morphologie und Zusammensetzung die Verwendung von PGMs optimieren, und zwar im Einklang mit den internationalen Roadmaps, die für die PEM-Technologie erarbeitet wurden. |
Herausforderung 2: Rückgewinnung von Platinmetallen durch Recycling von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren |
| In dem Maße, wie sich die Märkte für PEM-Brennstoffzellen und Elektrolyseure entwickeln, wird es wichtig sein, die richtigen Sammel-, Demontage- und Recyclingverfahren, technologische und rechtliche Rahmenbedingungen zu schaffen. Im Rahmen der Recyclingschritte werden sowohl die Demontage als auch die metallurgische Behandlung zur Rückgewinnung der PGM aus Brennstoffzellen und Wasserstofftechnologien ihre eigenen spezifischen Herausforderungen und Geschäftsmöglichkeiten mit sich bringen. Dank der Kompetenzen und des Know-hows Umicores in der Metallurgie ist unser Unternehmen gut aufgestellt, um in diesem Bereich eine Schlüsselrolle zu spielen. |
Herausforderung 3: Der Umgang mit Fluor |
| Fluor ist ein wichtiger Bestandteil von PEM-Brennstoffzellen und Elektrolyseuren, aber die Exposition gegenüber diesem Stoff kann schädlich sein. Daher fordern die politischen Entscheidungsträger den schrittweisen Verzicht auf fluorhaltige Produkte in verschiedenen Technologien und eine drastische Verringerung der Expositionsrisiken gegenüber fluorhaltigen Stoffen. Daher ist es ebenso wichtig, Fluor in Recyclingprozessen aufzufangen und weiter zu verwalten. Bei Umicore sind wir bereits dabei, die Annahme und Behandlung von Fluor zu untersuchen. |
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