Wasserstoff wird zu einem wichtigen sauberen Energieträger, der dazu beiträgt, Sektoren mit hohen CO2-Emissionen zu dekarbonisieren. Während der Prozesskette von der Herstellung von Wasserstoff bis zur Reinigung und Verdichtung entsteht viel Abwärme. Die Rotationswärmepumpe von ecop kann diese Abwärme auf verschiedene Weisen nutzen.
Die Elektrolyse ist die Zukunftstechnologie für die Herstellung von grünem Wasserstoff. Erneuerbare Energien werden genutzt, um Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff zu spalten. Während des Elektrolyseprozesses wird durch die Elektroden mehr Energie abgegeben, als durch die endotherme Spaltung des Wassers verbraucht wird. Dadurch erwärmt sich die Elektrolysezelle und es entsteht die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Kühlung. Bei der Kühlung sollte der Temperaturunterschied innerhalb der Elektrolysezelle möglichst geringgehalten werden. Bei herkömmlichen Verfahren erfolgt die Kühlung über einen Ventilator, der die Energie an die Umgebung abgibt. Die Rotationswärmepumpe kann im Gegensatz dazu den Kühlkreislauf direkt als Quelle nutzen und ihn auf das erforderliche Temperaturniveau abkühlen. Die entzogene Wärme wird genutzt, um die Temperatur der Senke auf bis zu 150 °C anzuheben, was eine Vielzahl von Anwendungsfällen eröffnet.
Auch in den folgenden Wasserstoffherstellungsprozessen fällt Abwärme an, die in der Wärmepumpe genutzt werden können. Beispielsweise ist der grüne Wasserstoff nach der Elektrolyse vollständig mit Wasserdampf gesättigt. Um die Reinheit des Wasserstoffs und die Effizienz der Verdichtung zu erhöhen, wird ein zweistufiger Gastrocknungsprozess hinzugefügt, um die Menge an gasförmigem Wasser im Wasserstoff zu reduzieren. Auch hier kann die Rotationswärmepumpe die Mischung aus Heizung und Kühlung zur Energierückgewinnung nutzen.
Um Wasserstoff speicherbar zu machen, muss der gereinigte Wasserstoff komprimiert werden. Bei der Komprimierung von Wasserstoff entsteht eine Menge Wärme. Zum einen erhöht sich die Temperatur des Wasserstoffs, während er komprimiert wird, und zum anderen müssen die Kompressoren gekühlt werden. Wir haben das Potenzial erkannt, die abgeführte Wärme der Kompressor-Zwischenkühler zu nutzen. Der Kühlkreislauf der Kompressoren wird von der Rotationswärmepumpe als Quelle genutzt, um die Senke auf das erforderliche Temperaturniveau anzuheben.
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