Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT
Elektrosynthese
Eine Abteilung aus dem Bereich Energie
Wir entwickeln und optimieren elektrochemische Prozesse zur nachhaltigen, CO2-neutralen Produktion von Wasserstoff und Basis- sowie Spezialchemikalien – beginnend beim Katalysator im Labormaßstab bis zur Pilotanlage. Unser Angebot beinhaltet die kundenspezifische Entwicklung von Materialien und Komponenten für Elektrolyseprozesse sowie deren Integration in leistungsstarke Elektrolysezellen und -stacks . Dies ergänzen wir durch die Erstellung von technischen Konzepten zur Implementierung von neuartigen Elektrolyseprozessen sowie deren Bewertung. Wir sind Wegbereiter nachhaltiger Elektrolysetechnologien und verlässlicher Wegbegleiter von Industrie und Wirtschaft.
Unsere Services und Dienstleistungen
Produktion von grünem Wasserstoff | Stoffliche Nutzung von CO2 | Elektrochemische Synthese von Basis- und Spezialchemikalen | Bioelektrokatalytische Verfahren
Produktion von grünem Wasserstoff
Auf dem Weg zum grünen Fußabdruck: Energiewende mit dem leichtesten Molekül
Grüner Wasserstoff ist ein Schlüsselbaustein für eine erfolgreiche Energiewende. Er kommt zum Beispiel bei der Speicherung von regenerativ erzeugtem Strom sowie der klimaneutralen Gestaltung industrieller Prozesse zum Einsatz. Wir entwickeln die Herzstücke der dafür nötigen Wasserelektrolyseure – die Elektrolysestacks – auf Basis nachhaltiger, nicht kritischer Rohstoffe und innovativer, wirtschaftlicher Zellkonzepte.
Stoffliche Nutzung von CO2
Zum Wohle des Klimas: CO2-Reduktion auf allen Ebenen
Die CO2-Emissionen werden Schritt für Schritt durch immer strengere Regularien weiter limitiert. Wir entwickeln die Elektrolysetechnologien der nächsten Generation, um mittelfristig den Kohlenstoffkreislauf zu schließen. Mit der Co-Elektrolyse – der gleichzeitigen elektrochemischen Umwandlung von CO2 und Wasser – ermöglichen wir die stoffliche Nutzung von CO2 aus Prozessgasströmen oder Direct-Air-Capture-Verfahren für die Produktion von CO2-neutralen oder negativen Basischemikalien wie Synthesegas, Ameisensäure, Ethylen, Methanol oder Ethanol. Wir unterstützen Sie gerne bei der Entwicklung und Umsetzung neuer Co-Elektrolyse-Konzepte, um Ihren CO2-Fußabdruck zu verringern.
Elektrochemische Synthese von Basis- und Spezialchemikalien
Chemie aus der Steckdose: Präzise Eingriffe in Moleküle
Die Mehrzahl der chemischen Synthesen in der verarbeitenden Industrie sind mit energieintensiven Prozessbedingungen sowie teuren und umweltschädlichen Reagenzien verbunden. Die organische Elektrosynthese ermöglicht dagegen durch die Substitution von wenig nachhaltigen Redox-Reagenzien durch erneuerbaren Strom die nachhaltige Gestaltung viele Prozesse der chemischen Industrie. Elektrosynthese-Verfahren zeichnen sich zudem durch eine außerordentlich präzise Prozesskontrolle aus. Durch eine geeignete Auswahl von Materialien und Prozessbedingungen lässt sich nahezu jede Redox-Reaktion elektrifizieren. Gerne beraten wir Sie zur Anwendung von elektrochemischen Verfahren in Ihrer chemischen Synthese.
Bioelektrokatalytische Verfahren
Biotechnologie trifft Elektroden: Elektrolyse im Einklang mit der Natur
Die Natur hat bereits effiziente Prozesse für unterschiedlichste chemische Prozesse etabliert. So können chemische Redox-Reaktionen unter Zuhilfenahme von Enzymen und Mikroorganismen bereits industriell durchgeführt werden. Die Komplexität des resultierenden Systems stellt allerdings hohe Anforderungen an eingesetzte Materialien, Prozessparameter und Produktaufbereitung. Die kontinuierliche, zirkuläre Regeneration von biologischen Redox-Äquivalenten wird hier durch hocheffiziente Elektroden sichergestellt, wodurch teure Reagenzien entfallen und die Atomeffizienz verbessert wird. Wir erleichtern Ihnen den Einstieg in biotechnologische Produktionslösungen durch eine fachgerechte Beratung und maßgeschneiderte Entwicklung und Bewertung neuartiger technischer Lösungen.