Die Kapazität von Wasserstoffelektrolyseuren, die grünen Wasserstoff produzieren, hat begonnen zu wachsen.
Die Elektrolyse von Wasser im Elektrolyseur trennt Wasser mittels elektrischem Strom in Wasserstoff und Sauerstoff – eine ausgereifte Methode der Wasserstoffproduktion. Wenn der Strom aus einer erneuerbaren Energiequelle stammt, wie beispielsweise von Solarphotovoltaikmodulen oder Windturbinen, ist der erzeugte Wasserstoff „grün“.
Protonenaustauschmembran PEM-Elektrolyseure und alkalische Elektrolyseure sind die beiden führenden kommerziellen Elektrolysetechnologien auf dem heutigen Markt. Protonenaustauschmembran-Elektrolyseure verwenden ionenleitende Festpolymere, anstatt wie bei alkalischen Elektrolyseuren Flüssigkeiten für die Reaktionsführung zu nutzen.
Bereits in den 1950er Jahren wurden Protonenaustauschmembran-Elektrolyseure mit platinhaltigen Katalysatoren im Rahmen des Raumfahrtprogramms erfolgreich entwickelt. Heute, da der Ausbau der grünen Wasserstoffindustrie weiter an Dynamik gewinnt, haben sie sich von Nischenprodukten zu einem Massenmarkttrend entwickelt. Treiber für diesen Wandel sind unter anderem: der Bedarf an Dekarbonisierungsoptionen; das kontinuierliche Wachstum der Kapazitäten erneuerbarer Stromerzeugung bei sinkenden Kosten, was die Geschäftsaussichten für grünen Wasserstoff verbessert; sowie Innovationen in der Protonenaustauschmembran-Technologie.
Beispielsweise entwickelt die SENZA Hydrogen Energy and Environment Technology Co., Ltd. ein Elektrolyseursystem der nächsten Generation auf Basis der Protonenaustauschmembran, das die Leistung um 10 % steigern wird – was eine höhere Wasserstoffproduktion oder einen geringeren Stromverbrauch ermöglicht und letztlich die Produktionskosten für grünen Wasserstoff senkt.
Platin in führender Zellentechnologie
Allerdings ist keine einzelne Elektrolyseur-Technologie in allen Anwendungsbereichen überlegen, und mit der Markterweiterung wird die zukünftige Technologiemischung voraussichtlich sowohl Protonenaustauschmembranen als auch alkalische Elektrolyseure beinhalten. Es ist jedoch anzumerken, dass derzeit platinhaltige Katalysatoren für alkalische Elektrolyseure entwickelt werden.
Obwohl der Platinbedarf für die Produktion von grünem Wasserstoff mit zunehmender Elektrolyseurkapazität allmählich steigen wird, verbrauchen Elektrolyseure vergleichsweise wenig Platin und weisen eine lange Lebensdauer auf, was einen selteneren Austausch bedeutet. Insgesamt könnte der kumulative Platinbedarf für Elektrolyseure in den nächsten 15 Jahren – abhängig von den technologischen Entwicklungen, einschließlich der in alkalischen Elektrolyseuren eingesetzten Platinmenge – zwischen 1 Million und 2 Millionen Unzen liegen.
