Mehrskalen-Simulationen der Evolution von O2 Gasblasen

Mehrskalen-Simulationen der Evolution von Sauerstoffblasen in Elektrolyseuren

Motivation:

Mit dem wachsenden Bedarf an erneuerbaren Energien und dem Ziel der Klimaneutralität rückt H₂ in den Fokus zukünftiger Energiesysteme. H₂ kann durch die Elektrolyse von Wasser gewonnen werden. Jedoch hat die Entstehung von O₂ und H₂ während des Prozesses sowie der Transport der Gasblasen im Elektrolyseur großen Einfluss auf die Gesamteffizienz der Anlagen. Hier setzt das Projekt an. Es ist Teilprojekt des in Kooperation mit der TU Dresden durchgeführten Projektes OxySep (Gesamtleitung Prof. Kerstin Eckert), in der die Phasenseparation in PEM-Elektrolyseuren optimiert wird.

Projektleiter:  Dr.-Ing. Gerd Mutschke

• Ziele:
  • Entwicklung numerischer Tools zur Simulation der Evolution der Gasblasen in elektrochemischer Umgebung
  • Untersuchung der Blasendynamik für unterschiedliche Oberflächenstrukturen, Materialeigenschaften und Betriebsbedingungen
• Methoden:
  • Molekulardynamik Simulation: Benetzungsdynamik
  • Direkte Numerische Simulation: Gasblasendynamik
• Projektbearbeiter: Dr.-Ing. Wei Ding, Dr.-Ing. Mengyuan Huang

Kooperationspartner im Projekt OxySep:

• Linde GmbH
• ITM Linde Electrolysis
• ITM Power GmbH
• TU Dresden
• TU München

Förderung:

Das Projekt OxySep wird vom BMBF von 2021-2025 gefördert und ist eingebettet in das Verbundprojekt SineWave der Verbundplattform H2Giga.