Entwicklung von zukunftsweisenden Recyclinglösungen für Wasserstoffbrennstoffzellen
Sichere und effiziente Recyclinglösungen für Brennstoffzellen, das ist das Ziel des internationalen Forschungsprojekts BEST4Hy. So sollen neben Edelmetallen auch andere strategische Materialien wie Seltene Erden aus End-of-Life-Brennstoffzellen zurückgewonnen werden, um den industriellen Bedarf weiter zu decken.
Das Projekt, das auf drei Jahre ausgelegt ist, hat nun Halbzeit. Ein guter Anlass, einen Blick auf erste Ergebnisse zu werfen. Eines vorweg: Brennstoffzellen sind derzeit noch Einzelstücke im
Recycling. Das bedeutet, der Forschungsansatz bezieht sich auf ein Recyclingverfahren im Labormaßstab, der erste Hinweise auf ein Recycling im industriellen Maßstab liefern soll.
Die Aufgabe im Arbeitspaket für Hensel Recycling lautet, die Brennstoffzellen des Typs Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) – nur diese enthalten Edelmetalle – zunächst in seine
Einzelteile zu zerlegen. Und das möglichst umweltfreundlich und schnell, um damit sowohl ein ökologisch als auch ökonomisch nachhaltiges Recyclingverfahren zu entwickeln. Derzeit wird auf Basis
der Brennstoffzellen des Forschungspartners EKPO Fuel Cell Technologies erprobt.
Die Edelmetalle befinden sich im Innern der Brennstoffzelle auf den Membranen, aber auch andere Bestandteile der Brennstoffzelle sind aus hochwertigen Materialien, die es wert sind, einem Recycling zugeführt zu werden. Bei der Zerlegung besteht die Herausforderung darin, manuelle Zerlege-Prozesse durch andere Methoden zu ersetzen, ohne dass Wertstoffe verloren gehen oder verunreinigt werden.
Vielversprechend scheint ein hybrides Verfahren zu sein, bei welchem manuelle und mechanische Schritte kombiniert werden, um die Bipolarplatten, die Gummi-Dichtungen, Gasdiffussionsschichten und die edelmetallbeschichteten Membranen (CCM) zu trennen.
Die Zerlegung und Freilegung des edelmetallhaltigen Teils der Brennstoffzelle ist das eine. Das andere
aber ist die Bewertung: Wie viel Edelmetall ist tatsächlich enthalten? Und wie kann es gelöst werden?
Hier kommt IDO-Lab in Karlstein, das Labor von Hensel Recycling, ins Spiel. Proben der Membran Elektronen-Einheit werden im Labor analysiert. In der ersten Versuchsreihe hat IDO-Lab die Probe in
Königswasser gelöst und das Pt-Konzentrat mit Ammoniumchlorid gefällt. Und konnte so erfolgreich
Platinsalz zurückgewinnen, welches direkt wieder in die Produktion von Brennstoffzellen fließen kann.
In Erprobung befindet sich eine weitere Technologie. Hier sollen in einem Lösungsverfahren mit Alkohol
zwei Wertstoffe separiert werden: die Platintinte und das Ionomer. Es handelt sich dabei um eine Methode, die noch nicht erforscht wurde. Hensel Recycling und IDO-Lab finden es einen spannenden Ansatz, da auch das Ionomer für neue Brennstoffzellen wieder eingesetzt werden könnte.
Ansprechpartner
Oliver Krestin
Hensel Recycling GmbH
Mühlweg 10
63743 Aschaffenburg
06028 1209-0
o.krestin@hensel-recycling.com
www.hensel-recycling.com
DAS PROJEKT "BEST4Hy"
Partner im Projekt sind: Environment Park, Turin, Italien; Universität Ljubljana, Slowenien; CEA – Kommissariat für Atomenergie und alternative Energien, Paris, Frankreich; Elcogen, Vantaa, Finnland; Polytechnische Hochschule Turin, Italien; RINA, Turin, Italien; EPKO Fuel Cell Technologies, Dettingen, Deutschland; Hensel Recycling, Aschaffenburg, Deutschland
Dieses Projekt wurde vom „Gemeinsamen Unternehmen Brennstoffzellen und Wasserstoff 2“ im Rahmen
der Finanzhilfevereinbarung Nr. 101007216 finanziert. Dieses gemeinsame Unternehmen erhält Unterstützung aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm HORIZON 2020 der Europäischen Union, Wasserstoff Europa und Wasserstoff Europa Forschung.