Lewatit^® Ionenaustauscherharze im Einsatz bei der Wasserstoffproduktion

Wir haben innerhalb unserer Lewatit^® UltraPure Produktserie spezielle Ionenaustauschertypen entwickelt, die sich für die Wasserbehandlung bei der PEM-Elektrolyse (Proton Exchange Membrane Electrolysis) einsetzen lassen. Dieses Verfahren, das Strom aus erneuerbaren Energien in Wasserstoff umwandelt, gilt als ein vielversprechender Ansatz, um das vielfach benötigte Gas „grün“ herzustellen. Auf diese Weise lassen sich Schwankungen von Windkraft und Sonnenstrahlung besser ausgleichen.

Die Fachwelt geht davon aus, dass die PEM-Elektrolyse beim Übergang zur Wasserstoffwirtschaft eine wichtige Rolle spielen wird. Im Vergleich zur alkalischen Elektrolyse ermöglicht die hohe Stromdichte bei der PEM-Elektrolyse, den Wasserstoff in kleineren Anlagen zu produzieren. Ein weiterer Vorteil: An ihren Hochdruckausgang lassen sich direkt Wasserstoff-Tankstellen anschließen.

Das Verfahren ist mittlerweile so gut entwickelt, dass es eine hocheffiziente Produktion im Megawatt-Bereich ermöglicht. Dabei ist eine kontinuierliche Aufreinigung des Prozesswassers erforderlich. Für einen geringen TOC-Eintrag (Total Organic Carbon) der Ionenaustauscher empfiehlt LANXESS seine für diese Anwendung optimierten Ionenaustauschertypen Lewatit^® UltraPure 1242 MD (Strong Base Anion exchange resin, SBA), Lewatit^® UltraPure 1212 MD (Strong Acidc Cation exchange resin, SAC) und Lewatit^® UltraPure1295 MD.

Aufgrund der höheren Betriebstemperaturen (50 - 70°) im PEM-Prozess entstehen nicht nur Verunreinigungen, die während des PEM-Prozesses freigesetzt werden, sondern auch der durch die Ionenaustauscheranlage freigesetzte TOC, der den organischen (TOC-)Gehalt des Prozesswassers erhöhen könnte. Deshalb haben wir ein spezielles Verfahren zur Behandlung des Prozesswassers mit Lewatit®-UltraPure-Harztypen in Kombination mit einer UV-Lampe entwickelt.