Erste Ergebnisse: Rückgewinnung kritischer Rohstoffe aus Wasserstofftechnologien

Unter dem Namen BEST4Hy (SustainaBLE SoluTions FOR recycling of end-of-life Hydrogen technologies) befasst sich seit Anfang 2021 eine internationale Projektpartnerschaft aus neun Unternehmen damit, wie kritische Rohstoffe am effektivsten aus Wasserstofftechnologien werden können. Dazu zählen sowohl Polymerelektrolytbrennstoffzellen, als auch Festoxidzellen einschließlich SOFC und SOEC.

Erste Ergebnisse des sogenannten "H2020" Projekts veröffentlichte BEST4Hy nun kürzlich. Dabei stand die Entwicklung eines geschlossenen Recyclingkreislaufs im Mittelpunkt, sowie Umweltverträglichkeits- und Kosten-Nutzen-Bewertungen der eingesetzten Technologien.

BEST4Hy H2020 zielt darauf ab, zwei bestehende Recyclingverfahren, die bereits in anderen Technologien angewendet werden, anzupassen und einen neuen Demontageprozess für PEMFC zu erforschen. Darüber hinaus wird eine neuartige SOC-Recycling-Technologie getestet. Das, mittels dieser Technologien verarbeitete Material, wird hinsichtlich Qualität und Performance bei der Wiederverwendung in neuen Komponenten und in neuen Stacks geprüft, um die Gesamteffizienz des Recyclings zu ermitteln.

Das Projekt wird finanziert mit europäischen Fördermitteln aus dem "Horizon 2020" Programm.

Im Bereich SOC konzentrierte sich der Projektverbund vor allem auf die Rückgewinnung von Brennstoffelektrodenkomponenten, mit dem Ziel, Material für die Wiederherstellung von Zellen zu recyclen.

Zuerst wurde mit der Rückerhalt von Nickel aus Ni-YSZ-Verbundstoffen begonnen und im Anschluss zwei verschiedene Ansätze erforscht. Der erste Amsatz basiert auf der Auslaugung durch Mineralsäurelösungen, der zweite auf der Verwendung von EDTA und einem Rückerhalt durch milde Ansäuerung.

Neben der Bewertung des effektivsten Rückgewinnungsansatzes wird die Kombination des Rückgewinnungsschritts mit der hydrothermalen Behandlung (erforderlich zum Auflösen der Anodenkomponente) untersucht, um die Anzahl der aufeinanderfolgenden Vorgänge für die weitere effektive Umsetzung des TRL3 bis TRL5 Gesamtprozesses zu minimieren. Weiterhin wurden innovative EoL-Verfahren für LSC-Luftelektroden untersucht, die auf der selektiven Rückgewinnung von Lanthan (Seltene Erden und teures Metall) und Kobalt (kritischer Rohstoff) basieren. Hauptergebnis war insbesondere die Charakterisierung der LSC-Materialien aus EoL und von neuen Zellen. Die mechanische Trennung und das Mahlen von LSC-Schutzschichten und Luftelektroden werden optimiert.

An dem Projektverbund beteiligt sind die Hensel Recycling Gmbh (Deutschland), Elringklinger AG (Deutschland), Environment Park SpA (Italien), CEA Liten (Frankreich), Turin Politecnico (Italien), Aktsiaselts Elcogen (Estland), RINA Consulting SpA (Italien), sowie die Universität von Ljubljana (Slowenien).