Biogas als Wasserstoffträger für Brennstoffzellen

• Erzeugen Sie nachhaltige Energie mit hoher Flexibilität – mit unserer Reformertechnologie!
• Erhöhen Sie den Wirkungsgrad ihrer Anwendung – mit maßgeschneiderten IMM Katalysatoren und Reaktorkonzepten!
• Minimieren Sie den Platzbedarf ihrer Anwendung – dank der Wärmeübertragertechnik des IMM sparen Sie 90% Bauraum!
• Verbessern Sie die Effizienz Ihrer Kraft-Wärme-Kopplung - durch die Nutzung der IMM-Reformer-Technologie!
  

Die Energieerzeugung aus Erdgas ist in Blockheizkraftwerken bereits gängige Praxis – was unterscheidet ihr System von diesen konventionellen Anlagen?

Blockheizkraftwerke verstromen Erdgas durch einen Verbrennungsmotor mit zusätzlicher Nutzung der entstehenden Abwärme. Diese Aufgabe kann in einem gekoppelten Reformer- Brennstoffzellensystem mit moderner Katalysatortechnik viel besser erfüllt werden:

• Ohne die Emission von NOx
• Ohne den Einsatz großer bewegter Motorbauteile, dadurch
• Wesentlich wartungsfreundlicher
• Mit geringeren Geräuschemissionen

Motorische Blockheizkraftwerke haben einen optimalen Lastpunkt, abseits von diesem sinkt die Effizienz schnell. Leider laufen viele Blockheizkraftwerke jedoch nicht auf diesem Lastpunkt. Wegen der geringeren Abhängigkeit der Brennstoffzelle von der Systemlast ist anders als beim Motorsystem auch ein Betrieb in Teillast (abseits vom optimalen Lastpunkt) mit hoher Effizienz möglich.
Unser Fokus liegt zudem auf optimaler Leistung bei kleinster Baugröße und Systemeffizienz durch Verwertung aller anfallenden Stoffströme.
 

Wie erreichen sie die hohen Leistungsdichten in ihren Reformern?

Das Innenleben unserer Reaktoren ist bis ins Detail durchoptimiert. Der grundlegende Aufbau eines IMM Reaktors für das Wasserdampfreformieren ist der eines Plattenwärmeübertragers, mit der Besonderheit, dass jede Platte beidseitig mit Katalysator beschichtet ist: auf einer Seite läuft die Biogasreformierung, auf der Rückseite die Wärmerückgewinnung durch katalytische Verbrennung des anfallenden Brenstoffzellenabgases. Die beiden Reaktionen laufen parallel, getrennt nur durch eine Metallschicht mit einer Dicke von wenigen Zehntelmillimetern. Dadurch wird ein extrem hoher Wärmeübergang auf kleinstem Raum und somit eine effektive Versorgung der Energie für die Durchführung der Reaktion ermöglicht.

 

Der Katalysator ist das Herz jedes Reformers – wie schneidet der IMM Katalysator im Vergleich mit einem konventionellen Katalysator ab?

Die in konventionellen Erdgasreformern verwendeten Festbettkatalysatoren auf Nickelbasis sind kostengünstig und in großem Maßstab verfügbar. Diese sind für kleine, dezentrale Systeme allerdings nur begrenzt nutzbar. Die Katalysatoren sind wenig aktiv, nur ein geringer Teil des Katalysators nimmt wirklich am chemischen Reformierprozess teil, weshalb große Mengen benötigt werden.
Sie zerreiben sich außerdem bei anhaltenden Vibrationen, wie sie bei der Standortverlegung mobiler Anlagen auftreten, büßen bei längerem Stillstand deutlich an Performance ein und neigen bei Luftkontakt zur Selbstentzündung. Diese Eigenschaften machen sie für dezentrale, nicht permanenten Anwendungen unbrauchbar. Der IMM Katalysator zur Biogasreformierung zeigt keinen der genannten Nachteile.
Zudem kann er sowohl Biogas, synthetisches Erdgas als auch fossiles Erdgas umsetzen. Nicht einmal das Kohlendioxid, das in Rohbiogas enthalten ist, muss abgetrennt werden.

Die am Fraunhofer IMM entwickelte Reformertechnik löst mehrere Probleme, die der Einsatz konventioneller Technik mit sich bringt: