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Produktion von Wärme und Strom aus Aluminium – Al-to-Power

Von: Michel Haller  (SPF News-Artikel vom 17.03.2020)

Saisonale Speicherung von Energie zur Versorgung von Gebäuden mit Wärme und Strom im Winter

Ziemlich genau ein Jahr ist es her, seit das SPF am Industrietag dem Publikum die Produktion von Strom und Wärme aus Aluminium vorführte. Der kleine Demonstrator für das Prinzip Al-to-Power setzte damals ca. 0.5 g Aluminium in einem Batch-Prozess um zu 55 mg Wasserstoff. Dieser wurde verwendet, um eine 10 Watt Brennstoffzelle anzutreiben.

Inzwischen hat das SPF das Prinzip Al-to-Power weiterentwickelt. Unser neuer Demonstrator (Abbildung 1) produziert Wasserstoff in der Grössenordnung von 5 g/h und hat bereits mehr als 10 h Betrieb hinter sich. Die gemessene Gesamtleistung der Anlage, von ca. 400 Watt, setzt sich zusammen aus 200 Watt thermischer Leistung aus der Reaktionswärme und 200 Watt «Wasserstoffleistung», welche sich aus dem Brennwert des produzierten Wasserstoffs errechnet (Abbildung 2).

Die nächsten Schritte in diesem Projekt sind einerseits die Koppelung mit einer Brennstoffzelle von 100 Watt elektrischer Leistung und andererseits die Sicherstellung eines längeren kontinuierlichen Betriebs der Anlage.

Das Konzept des Energiespeicherzyklus auf der Basis von Aluminium und die Einbettung in Gebäudesysteme, wurde kürzlich im renommierten Journal Energy Conversion and Management X (Elsevier, open access) publiziert.

Abbildung 1: Al-To-Energy Demonstrator im Wasserstofflabor der HSR.
Abbildung 2: Ausschnitt aus den Messungen kontinuierlicher Produktion von Wasserstoff und Wärme mit einer Gesamtleistung von 400 Watt.

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