DE102015226447A1 - System und Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff und Brennstoffzelle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (1) zur Erzeugung von Wasserstoff, insbesondere für eine Brennstoffzelle, aufweisend: eine Thermodiffusionseinrichtung (3), welche mit einem Erdgasreformer (2) koppelbar ist, und einen elektrochemischen Verdichter (4), welcher der Thermodiffusionseinrichtung (3) nachgeschaltet ist, wobei die Thermodiffusionseinrichtung (3) eine Vortrennung der Gaskomponenten Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid des Erdgasreformers durch Thermodiffusion durchführt und wobei in dem elektrochemischen Verdichter (4) der Wasserstoff komprimiert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff, insbesondere für eine Brennstoffzelle, und eine Brennstoffzelle, welche mit dem System ausgebildet oder mit diesem koppelbar ist.
  • Stand der Technik
  • Heute wird weltweit mehr als 95% des Wasserstoffs in zentralen Raffinierien aus der Reformierung von Erdgas erzeugt. Das Produkt der endothermen sogenannten Wassergas-Shift Reaktion besteht aus ungefähr 80% Wasserstoff H2 und ungefähr 20% Kohlenstoffdioxid CO2 sowie Spuren von Kohlenstoffmonoxid CO und Wasserdampf. Die meisten Abnehmer des Wasserstoffs benötigen diesen in sehr hoher Qualität mit einer Reinheit > 99,999%. Der Wasserstoff muss deshalb aufwendig von Kohlenstoffdioxid CO2, Kohlenstoffmonoxid CO und Wasserdampf gereinigt werden. Die geschieht entweder durch Abkühlung und Auskondensieren des Wasserdampfs und des Kohlenstoffdioxids CO2 oder durch Druckwechseladsorption (engl.: pressure swing adsoprtion PSA).
  • Aus der DE 10 2007 056 267 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung eines Wasserstoff- und eines Kohlendioxidproduktes aus einem Kohlenwasserstoffe enthaltenden Einsatzes bekannt. Als dem Einsatz wird dabei mittels Dampfreformierung in einem allotherm befeuerten Reaktor als Reformer und anschließender Wassergas-Shift ein vorwiegend aus Wasserstoff und Kohlendioxid bestehender Gasstrom als Synthesegas erzeugt.
  • Des Weiteren ist aus der DE 101 22 016 A1 ein Apparat zur Erzeugung von Wasserstroff und ein Verfahren zur allothermen Dampfreformierung bekannt. Der Apparat umfasst hierbei eine in einem definierten Temperaturbereich arbeitenden, allothermen Reformer zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffgas und Wasser in Wasserstoff und weitere Reformer-Produkte, wie Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, wobei dem Reformer insbesondere zur Reduzierung des Kohlenmonoxidanteils reaktions- und temperaturspezifisch angepasste Katalysatorstufen nachgeschaltet sind. Zum Beheizen des Reformers ist in dessen unmittelbarer Nähe ein aus der Heizkesseltechnik bekannter Gasbrenner angeordnet.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung offenbart ein System zur Herstellung von Wasserstoff mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, eine Brennstoffzelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 und ein Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9.
  • Demgemäß wird ein System bereitgestellt zur Erzeugung von Wasserstoff, insbesondere für eine Brennstoffzelle, aufweisend:
    eine Thermodiffusionseinrichtung, welche mit einem Erdgasreformer koppelbar ist, und
    einen elektrochemischen Verdichter, welcher der Thermodiffusionseinrichtung nachgeschaltet ist,
    wobei die Thermodiffusionseinrichtung eine Vortrennung der Gaskomponenten Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid des Erdgasreformers durch Thermodiffusion durchführt und wobei in dem elektrochemischen Verdichter der Wasserstoff komprimiert wird.
  • Weiter wird eine Brennstoffzelle bereitgestellt, welche mit dem System koppelbar ist oder mit dem System ausgebildet ist zum Zuführen des durch das System erzeugten Wasserstoffs der Brennstoffzelle.
  • Des Weiteren wird ein Verfahren bereitgestellt zur Herstellung von Wasserstoff durch das System, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
    Zuführen eines Produktgases eines Erdgasreformers der Thermodiffusionseinrichtung, Vortrennung der Gaskomponenten Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid des Produktgases durch Thermodiffusion der Thermodiffusionseinrichtung,
    Bereitstellen der vorgetrennten Gaskomponenten dem elektrochemischen Verdichter, und
    Diffundieren von Protonen von der Anodenseite durch die protonendurchlässige Membran zu der Kathodenseite des elektrochemischen Verdichters.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein System und ein Verfahren welches Wasserstoff mit einem hohen Reinheitsgrad erzeugen kann, wobei der Wasserstoff insbesondere für den Einsatz bei Brennstoffzellen geeignet ist. Das System und das Verfahren können dabei durch die Thermodiffusion der Thermodiffusionseinrichtung kontinuierlich arbeiten. Dabei muss das System nicht in einem Batchbetrieb betrieben werden. Des Weiteren weist das System einen kompakten Aufbau auf, wobei auf bewegliche Teile wie Pumpen, Gebläse und Ventile verzichtet werden kann. Durch das verschleiß- und wartungsfreie System kann außerdem der Kundennutzen erheblich erhöht werden. Des Weiteren kann das System nicht nur in Raffinieren sondern auch lokal beispielsweise an Tankstellen oder direkt in einem Fahrzeug vorgesehen werden und über einen Erdgasreformer mit dem entsprechenden Produktgas als Ausgangsgas versorgt werden. Eine Brennstoffzelle, welche mit dem System ausgebildet ist, kann in ein Fahrzeug integriert werden. Des Weiteren kann das System z.B. lokal vor Ort an einer Tankstelle vorgesehen werden und dort Brennstoffzellen von Fahrzeugen mit dem erforderlichen Wasserstoff versorgen. Hierbei kann insbesondere auf den aufwendigen Transport von in Raffinieren hergestelltem Wasserstoff für Brennstoffzellen verzichtet werden und stattdessen diverse Brennstoffzellen vor Ort mit dem in dem System erzeugten Wasserstoff versorgt werden. Insbesondere kann ein derartig kompakt bauendes System auch beispielsweise bei Brennstoffzellen in der Haus- oder Gebäudetechnik usw. eingesetzt werden.
  • Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform weist der elektrochemische Verdichter einen Reaktor mit einer Anode und einer Kathode und einer zwischen der Anode und der Kathode vorgesehene protonendurchlässige Membran auf. Durch die protonendurchlässige Membran können dabei nur oder im Wesentlichen nur Protonen diffundieren. Der elektrochemische Verdichter in Kombination mit der Thermodiffusionseinrichtung erlaubt des Weiteren eine kontinuierliche Erzeugung von Wasserstoff, insbesondere einem Wasserstoff mit einem sehr hohen Reinheitsgehalt.
  • Die Kathodenseite des Reaktors des elektrochemischen Verdichters ist einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einem vorbestimmten Druck beaufschlagt. Der Druck ist dabei vorzugsweise ausreichend hoch, so dass vorhandene H2O-Moleküle nicht oder so geringfügig wie möglich durch die protonendurchlässige Membran hindurchdringen können. Dadurch kann an der Kathodenseite ein sehr hoher Reinheitsgehalt des Wasserstoffs erzielt werden und damit Anwendungen bereitgestellt werden, die einen solch hohen Reinheitsgehalt erfordern.
  • Der Druck auf der Kathodenseite des Reaktors beträgt wenigstens 100 bar und liegt beispielsweise in einem Bereich von 700 bar bis 1000 bar. Je nach Anwendung und Funktion sind prinzipiell auch geringere Drücke als 700 bar möglich, beispielsweise wenn ein geringerer Reinheitsgrad des Wasserstoffs gefordert ist und dem entsprechend mehr H2O-Moleküle vorhanden sein können.
  • In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist an die Kathode und die Anode eine Nernst-Spannung angelegt. Mittels der angelegten Spannung können Wasserstoffmoleküle geeignet gespalten und ionisiert werden, so dass Protonen zu der Kathodenseite hin durch die Membran wanden kann. Die angelegte Spannung entspricht der Nernst-Spannung aufgrund des Druckquotienten zwischen Kathode und Anode sowie dem Spannungsabfall durch die verschiedenen Ohmschen Widerstände.
  • Die Thermodiffusionseinrichtung führt in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kontinuierlich eine Vortrennung der Gaskomponenten Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid des Erdgasreformers durch. Es ist somit kein Batchbetrieb notwendig und eine kontinuierliche Erzeugung von Wasserstoff mit einem hohen Reinheitsgrad möglich. Insbesondere ist die Thermodiffusion zwischen Molekülen mit sehr großen und unterschiedlichen Molekülmassen, wie bei Wasserstoff H2 und Kohlenstoffdioxid CO2 oder Wasser H2O besonders effizient.
  • Das System kann in einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einer Brennstoffzelle eines Fahrzeugs, einer Tankstelle, einer Raffinerie oder einer Gebäudetechnik verbindbar sein zum Zuführen des durch das System erzeugten Wasserstoffs. Als Fahrzeug können dabei neben Kraftfahrzeug, wie Personenkraftwagen, Bussen, LKWs usw., auch Luft- und Raumfahrzeug sowie Schiffe mit dem erfindungsgemäßen System ausgestattet werden, da es sich durch seine kompakte Bauweise auch hierfür grundsätzlich eignet.
  • Insbesondere kann in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Brennstoffzelle eines Fahrzeugs, an einer Tankstelle oder als Teil einer Gehäusetechnik mit dem System koppelbar oder damit ausgebildet sein zum Zuführen der Brennstoffzelle des durch das System erzeugten Wasserstoffs.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann bei dem Bereitstellen der vorgetrennten Gaskomponenten dem elektrochemischen Verdichter zusätzlich eine Kohlenstoffmonoxid CO-Konzentration limitiert werden. Zum Limitieren der Kohlenstoffmonoxid CO-Konzentration vor dem Verdichter kann beispielsweise eine Kohlenstoffmonoxid CO-Reinigungsstufe bei dem Reformer vorgesehen werden. Falls die Kohlenstoffmonoxid CO-Konzentration nach dem Reformer und der Thermodiffusionseinrichtung am Eingang des elektrochemischen Verdichters zu hoch ist, zum Beispiel > 100 ppm, kann eine Limitierung oder Begrenzung der Kohlenstoffmonoxid CO-Konzentration vorgenommen werden. Beispielweise kann eine CO-Reinigungsstufe bei dem Reformer vorgesehen werden, welche die Kohlenmonoxid CO-Konzentration limitiert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Reinigungssystems zur Reinigung eines Produktgases eines Reformers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
  • 2 eine schematische Ansicht eines elektrochemischen Verdichters des Reinigungssystems gemäß 1.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In 1 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Systems 1 zur Erzeugung von Wasserstoff gezeigt, welches beispielsweise einer Brennstoffzelle oder eine anderen Vorrichtung zugeführt werden kann, die Wasserstoff mit einem hohen Reinheitsgehalt erfordert. Bei dem System 1 erfolgt dabei eine Reinigung eines Produktgases eines Reformers, insbesondere Erdgasreformers 2.
  • Gemäß der Erfindung weist das System 1 eine Thermodiffusionseinrichtung 3 und einen elektrochemischen Verdichter 4 auf, wie er in nachfolgender 2 gezeigt ist. Der elektrochemische Verdichter 4 wird dabei zur Reinigung und Kompression von Wasserstoff als einem Produktgas aus einer Wassergas-Shift Reaktion eingesetzt. Eine Wassergas-Shift-Reaktion ist dabei ein Verfahren zur Verringerung des Kohlenstoffmonoxid-Anteils in einem Synthesegas und zur Erzeugung von Wasserstoff.
  • Das System 1 ist mit einem Reformer 2 gekoppelt. Genauer gesagt ist die Thermodiffusionseinrichtung 3 des Systems 1 mit dem Reformer, insbesondere Erdgasreformer 2, gekoppelt, wie im Folgenden noch erläutert wird.
  • Wie in 1 gezeigt ist, wird zunächst mittels des Reformers 2 aus der Reformierung von Erdgas, genauer gesagt des hauptsächlich in dem Erdgas enthaltenen Methans CH4, unter Zugabe von Wasserdampf H2O durch eine Wassergas-Shift Reaktion Wasserstoff H2 und Kohlenstoffdioxid CO2 als Gaskomponenten erzeugt. Des Weiteren kann hierbei gegebenenfalls eine zusätzliche Entschwefelung erfolgen, um sofern vorhanden unerwünschte Stoffe wie z.B. Schwefelwasserstoff H2S oder dergleichen zu entfernen.
  • Bei den mittels des Reformers 2 erhaltenen Gaskomponenten erfolgt in der mit dem Reformer 2 gekoppelten Thermodiffusionseinrichtung 3 durch Thermodiffusion zunächst eine Vortrennung dieser beiden Gaskomponenten des Reformers 2, d.h. des Wasserstoffs H2 und des Kohlenstoffdioxids CO2.
  • Die Thermodiffusionseinrichtung 3 hat den Vorteil, dass das System 1 kompakter dimensioniert werden kann. Des Weiteren treten geringere Verluste von Wasserstoff H2 auf. Außerdem ist mittels der Thermodiffusionseinrichtung 3 ein kontinuierlicher Betrieb möglich im Gegensatz beispielsweise zu einer Druckwechseladsorption (PSA), welche ohne thermophoretische Gastrennung nur im Batchbetrieb betrieben werden kann. Des Weiteren erforderte eine Druckwechseladsorption (PSA) eine größere Dimensionierung und verursacht größere Verluste an Wasserstoffs H2.
  • Bei der Thermodiffusion der Thermodiffusionseinrichtung 3 sorgt ein beispielsweise durch einen heißen Festkörper aufgeprägter Temperaturgradient im Gas von dem Reformer 2 für eine zwar stochastische aber dennoch im Mittel gerichtete Teilchenbewegung. Hierbei strömen die leichteren Moleküle zur heißeren Zone, die schwereren Moleküle wiederum zur kälteren Zone. Wie in 1 angedeutet ist erfolgt bei der Thermodiffusionseinrichtung 3 eine Gastrennung durch Thermodiffusion.
  • Bis jetzt wurde der Prozess der Thermodiffusion beispielsweise für die Trennung der verschiedenen Isotrope des Kryptons wie 86Krypton und 84Krypton angewandt. Zwischen Molekülen mit sehr großen und unterschiedlichen Molekülmassen, wie bei Wasserstoff H2 und Kohlenstoffdioxid CO2 oder Wasser H2O ist der Prozess der Thermodiffusion dagegen noch effizienter.
  • Die Thermodiffusionseinrichtung 3 ist bei dem erfindungsgemäßen System 1 dem elektrochemischen Verdichter 4 vorgeschaltet wie in 1 gezeigt ist und sorgt für eine wasserstoffreiche Atmosphäre an einer nachfolgend beschriebenen Membran des elektrochemischen Verdichters 4. Auf der Gegenseite strömt an Wasserstoff abgereichertes CO2 nach unten und verlässt den Reaktionsraum des elektrochemischen Verdichters 4. Geeignete Dimensionierung, Wahl des Temperaturgradienten und zur Verfügung stehende Membranfläche des elektrochemischen Verdichters 4 im Vergleich zum Volumenstrom des Reformers 2 sorgen für eine geringe Wasserstoffkonzentration im Ausgang des Reaktors des elektrochemischen Verdichters 4. Dadurch können Verluste an Wasserstoff H2 des erfindungsgemäßen Systems 1 minimiert werden.
  • Der in dem System in 1 eingesetzte elektrochemische Verdichter 4 ähnelt im Aufbau einem Protonen-Austausch-Membran Elektrolyseur oder kurz PEM-(engl. proton exchange membrane)Elektrolyseur. Abweichend von dem Protonen-Austausch-Membran Elektrolyseur wird bei dem elektrochemischen Verdichter 4 des erfindungsgemäßen Systems 1 jedoch kein Wassermolekül gespalten sondern Wasserstoff komprimiert. Wie in 1 angedeutet können eine Verdichtung und eine Reinigung bei dem Verdichter 4 erfolgen.
  • Hierzu werden, wie in nachfolgender 2 gezeigt ist, an einer Anode des elektrochemischen Verdichters 4 die Wasserstoffmoleküle gespalten und ionisiert. Die Protonen wandern durch die Membran und rekombinieren an einer Kathode des Verdichters zu Wasserstoffmolekülen. Die anzulegende Spannung entspricht der Nernst-Spannung aufgrund des Druckquotienten zwischen Kathode und Anode sowie dem Spannungsabfall durch die verschiedenen Ohmschen Widerstände.
    Figure DE102015226447A1_0002
  • Falls die Kohlenstoffmonoxid CO-Konzentration nach dem Reformer 2 und der Thermodiffusionseinrichtung 3 am Eingang des elektrochemischen Verdichters 4 zu hoch ist, beispielsweise > 100 ppm, kann z.B. wahlweise eine zusätzliche Kohlenstoffmonoxid CO-Reinigungsstufe bei dem Reformer 2 vorgesehen werden, welche die Kohlenstoffmonoxid CO-Konzentration limitiert oder begrenzt.
  • In 2 ist der prinzipielle Aufbau des elektrochemischen Verdichters 4 des oben mit Bezug auf 1 beschriebenen erfindungsgemäßem Systems dargestellt.
  • Der elektrochemische Verdichter 4 weist dabei einen Reaktor 5 mit einem Reaktionsraum 6 auf. In dem Reaktor sind als Elektroden eine Anode 7 und eine Kathode 8 und eine zwischen der Anode 7 und Kathode 8 angeordnete protonendurchlässige Membran 9, z.B. eine protonendurchlässige Polymermembran, vorgesehen. Die Kathodenseite des Reaktionsraums 6 weist dabei einen vorbestimmten hohen Druck auf, wie im Folgenden erläutert wird.
  • Die protonendurchlässige Membran 9 ist dabei derart ausgebildet, dass nur ionisierte Wasserstoffatome als Protonen durch die Membran diffundieren können. Kohlenstoffdioxid CO2 und Kohlenstoffmonoxid CO bleiben dagegen auf der Anodenseite zurück.
  • Die protonendurchlässige Membran 9 kann kathodenseitig beispielsweise mit einer porösen Elektrode aus auf Kohlenstoff geträgertem Platin und anodenseitig mit metallischen oder als Oxid vorliegenden Edelmetallen, wie beispielsweise Iridium, Ruthenium usw. beschichtet sein. An diese Elektroden, d.h. die Anode 7 und Kathode 8, wird eine äußere Spannung angelegt. Die Erfindung ist aber auf die Ausgestaltung der protonendurchlässigen Membran 9 nicht beschränkt. Es kann jede protonendurchlässige Membran 9 verwendet werden, die geeignet ist, dass nur Wasserstoffatome als Protonen durch die Membran 9 diffundieren können, während Kohlenstoffdioxid CO2 und Kohlenstoffmonoxid CO zurückbleiben und nicht zu der Kathodenseite hin diffundieren.
  • Dem Reaktor 5 werden auf der Anodenseite die zuvor mittels Thermodiffusion durch die Thermodiffusionseinrichtung 3 vorgetrennten Gaskomponenten des Reformers 2, d.h. der Wasserstoff H2 und das Kohlenstoffdioxids CO2, zugeführt.
  • Das vorgetrennte Gas kann dabei auch in einer geringen Konzentration Kohlenstoffmonoxid CO aufweisen. Hierbei diffundieren, wie zuvor beschrieben, nur oder im Wesentlichen nur ionisierte Wasserstoffatome als Protonen durch die Membran 9. Das Kohlenstoffdioxid CO2 und, sofern vorhanden, Kohlenstoffmonoxid CO bleiben dagegen auf der Anodenseite zurück.
  • An der Anode 7 des elektrochemischen Verdichters 4 werden die Wasserstoffmoleküle gespalten und ionisiert. Die Protonen wandern durch die Membran 9 und rekombinieren an der Kathode 8 zu Wasserstoffmolekülen. Die an die Anode 7 und Kathode 8 anzulegende Spannung entspricht, wie zuvor ausgeführt, beispielsweise der Nernst-Spannung aufgrund des Druckquotienten zwischen Kathode 7 und Anode 8 sowie dem Spannungsabfall durch die verschiedenen Ohmschen Widerstände.
  • Die Kathodenseite in dem Reaktionsraum 6 des elektrochemischen Verdichters 4 steht unter Druck, wobei der Druck dabei in einem Bereich von beispielsweise 100 bar oder 700 bar und höher liegt, z.B. in einem Bereich von 700 bar bis 1000 bar. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen Druck in einem Bereich von 700 bar bis 1000 bar auf der Kathodenseite des elektrochemischen Verdichters 4 beschränkt. Der Druck auf der Kathodenseite ist geeignet oder ausreichend hoch gewählt, so dass ein Mitreißen von auf der Anodenseite z.B. vorhandenen H2O-Molekülen durch die protonendurchlässige Membran 9 zu der Kathodenseite verhindert oder im Wesentlichen verhindert werden kann. Grundsätzlich sind auch höhere Drücke als 1000 bar denkbar. Auch Drücke unter 700 bar sind prinzipiell möglich, je nach Funktion oder Einsatzzweck. Drücke ab 100 bar sind jedoch zu bevorzugen, um ein Mitreißen von H2O-Molekülen durch die protonendurchlässige Membran 9 zu der Kathodenseite zu verhindern
  • Aufgrund des geeignet hohen Drucks von beispielsweise 100 bar oder 700 bar und höher auf der Kathodenseite und der sehr geringen H2O-Konzentration auf der Anodenseite ist das Mitreißen von H2O-Molekülen durch die protonendurchlässige Membran, d.h. ein sog. „H2O-Drag“, vernachlässigbar. Auf der Kathodenseite befindet sich nach der elektrochemischen Verdichtung sehr reiner Wasserstoff unter erhöhtem Druck.
  • Das mit Bezug auf die 1 und 2 beschriebene erfindungsgemäße System 1 hat den Vorteil, dass Kohlenstoffdioxid CO2 und Wasserdampf aus dem Produktgas eines Erdgasreformers 2 entfernt werden können. Das Weiteren kann der Energieverbrauch für die Trocknung des Wasserstoffs H2 minimiert werden und dadurch resultierend eine Erhöhung der Gesamteffizienz von Erdgas zu Wasserstoff des Reformers 2 erzielt werden. Des Weiteren kann auf bewegte Teile wie beispielsweise Pumpen, Gebläse, Ventile usw. verzichtet werden. Außerdem kann ein erhöhter Kundennutzen durch das verschleiß- und wartungsfreie erfindungsgemäße System 1 erreicht werden. Des Weiteren kann eine kontinuierliche Herstellung von Wasserstoff, beispielsweise für eine Brennstoffzelle bereitgestellt werden, da durch die Thermodiffusionseinheit 3 kein Batchbetrieb erforderlich ist.
  • Insbesondere kann durch das erfindungsgemäße System 1 für die Entfernung der Verunreinigungen aus dem Produktgas Wasserstoff sowie dessen gleichzeitiger Kompression der Energieverbrauch minimiert werden. Damit einhergehend kann der apparative Aufwand reduziert werden, da, wie zuvor ausgeführt, auf bewegliche Teile verzichtet und das System insgesamt kleiner dimensioniert werden kann. Für den Einsatz von Wasserstoff in der Mobilität, insbesondere Brennstoffzellen kann die Erdgasreformierung und das Erzeugen von Wasserstoff durch das erfindungsgemäße System lokal beispielsweise an einer Tankstelle, in einem Fahrzeug usw. erfolgen.
  • Das erfindungsgemäße System kann des Weiteren auch beispielsweise bei zentralen Erdgasreformern, insbesondere Raffinerien, bei dezentralen Erdgasreformern z.B. an den zuvor genannten Tankstellen, bei Hausenergieanwendungen, z.B. Erdgasreformer für brennstoffzellenbasierte Kräfte und/oder Kopplungen, sowie bei Reformern für den Laborbetrieb und in Fahrzeugen, z.B. Kraftfahrzeugen, Luft- und Raumfahrzeugen, Schiffen usw.., eingesetzt werden. Die Erfindung ist jedoch auf die genannten Einsatzmöglichkeiten und Einsatzgebiete für das erfindungsgemäße System nicht beschränkt. Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße System in jedem Bereich eingesetzt werden, in welchem Wasserstoff, insbesondere Wasserstoff mit einem sehr hohen Reinheitsgrad benötigt wird.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007056267 A1 [0003]
    • DE 10122016 A1 [0004]

Claims (13)

  1. System (1) zur Erzeugung von Wasserstoff, insbesondere für eine Brennstoffzelle, aufweisend: eine Thermodiffusionseinrichtung (3), welche mit einem Erdgasreformer (2) koppelbar ist, und einen elektrochemischen Verdichter (4), welcher der Thermodiffusionseinrichtung (3) nachgeschaltet ist, wobei mittels der Thermodiffusionseinrichtung (3) eine Vortrennung der Gaskomponenten Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid des Erdgasreformers (2) durch Thermodiffusion durchführbar ist und wobei in dem elektrochemischen Verdichter (4) der Wasserstoff komprimierbar ist.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrochemische Verdichter (4) einen Reaktor mit einer Anode (6) und einer Kathode (7) und einer zwischen der Anode (6) und der Kathode (7) vorgesehene protonendurchlässige Membran (9) aufweist, wobei durch die protonendurchlässige Membran (9) nur oder im Wesentlichen nur ionisierte Wasserstoffatome oder Protonen diffundierbar sind.
  3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathodenseite des Reaktors (5) mit einem vorbestimmten Druck beaufschlagt ist, welcher ausreichend hoch ist, so dass nicht durch vorhandene H2O-Moleküle die protonendurchlässige Membran (9) durchdringbar ist.
  4. System nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck auf der Kathodenseite des Reaktors (5) wenigstens 100 bar beträgt und vorzugsweise in einem Bereich von 100 bar bis 1000 bar und insbesondere von 700 bar bis 1000 bar liegt.
  5. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an die Kathode (8) und die Anode (7) eine Nernst-Spannung angelegt ist.
  6. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Thermodiffusionseinrichtung (3) eine kontinuierliche Vortrennung der Gaskomponenten Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid des Erdgasreformers (2) durch Thermodiffusion durchführbar ist.
  7. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System (1) mit einer Brennstoffzelle eines Fahrzeugs, einer Tankstelle, einer Raffinerie oder einer Gebäudetechnik verbindbar ist zum Zuführen des durch das System erzeugten Wasserstoffs, wobei das Fahrzeug insbesondere ein Kraftfahrzeugs, ein Luft- und Raumfahrzeug oder ein Schiff ist.
  8. Brennstoffzelle, welche mit dem System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche koppelbar ist oder ausgebildet ist zum Zuführen des durch das System (1) erzeugten Wasserstoffs der Brennstoffzelle.
  9. Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff insbesondere durch das System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Zuführen eines Produktgases eines Erdgasreformers (2) an eine Thermodiffusionseinrichtung (3), Vortrennen der Gaskomponenten Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid des Produktgases durch Thermodiffusion mittels der Thermodiffusionseinrichtung (3), Bereitstellen der vorgetrennten Gaskomponenten an einem elektrochemischen Verdichter (4), und Diffundieren von ionisierten Wasserstoffmolekülen oder Protonen in dem elektrochemischen Verdichter (4) von der Anodenseite durch eine protonendurchlässige Membran (9) zu der Kathodenseite des elektrochemischen Verdichters (4).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch das Anlegen einer Nernst-Spannung an einer Anode (7) und einer Kathode (8) des elektrochemischen Verdichters (4) zum Diffundieren von ionisierten Wasserstoffmolekülen von der Anodenseite durch die protonendurchlässige Membran (9) zu der Kathodenseite des elektrochemischen Verdichters (4).
  11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch das Komprimieren des durch die die protonendurchlässige Membran (9) diffundierten und rekombinierten Wasserstoffs, wobei die Kathodenseite des elektrochemischen Verdichters (4) mit einem Druck von wenigstens 700bar und insbesondere einem Druck zwischen 700bar und 1000bar beaufschlagt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch das Zuführen des komprimierten Wasserstoffs auf der Kathodenseite einer Brennstoffzelle, insbesondere einer Brennstoffzelle in einem Fahrzeug, einer Haus- oder Gebäudetechnik, in einem Labor, oder an einer Tankstelle.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei bei dem Bereitstellen der vorgetrennten Gaskomponenten dem elektrochemischen Verdichter (4) eine Kohlenstoffmonoxid CO-Konzentration limitiert wird und wobei zum Limitieren der Kohlenstoffmonoxid CO-Konzentration vor dem Verdichter (4) vorzugsweise eine Kohlenstoffmonoxid CO-Reinigungsstufe bei dem Reformer (2) vorgesehen ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3573157A1 (de) * 2018-05-24 2019-11-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wasserstoffversorgungssystem und antriebsverfahren eines wasserstoffversorgungssystems

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109573946A (zh) * 2018-09-29 2019-04-05 鼎佳能源股份有限公司 氢气回收再利用系统
DE102019215891A1 (de) * 2019-10-16 2021-04-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur elektrochemischen Wasserstoffkomprimierung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2699836A (en) * 1951-10-15 1955-01-18 Phillips Petroleum Co Separation of gases by diffusion
DE10122016A1 (de) 2001-05-07 2002-11-28 Viessmann Werke Kg Apparat zur Erzeugung von Wasserstoff und Verfahren zur allothermen Dampfreformierung
US20070128479A1 (en) * 2005-12-06 2007-06-07 Ballantine Arne W High efficiency fuel cell system
DE102007056267A1 (de) 2007-11-22 2009-05-28 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Wasserstoff
US20100266923A1 (en) * 2009-04-15 2010-10-21 Bloom Energy Corporation Fuel cell system with electrochemical hydrogen pump and method of operating same
WO2015124183A1 (en) * 2014-02-19 2015-08-27 Htceramix S.A. Method and system for producing carbon dioxide, purified hydrogen and electricity from a reformed process gas feed

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1206689A (zh) * 1997-04-29 1999-02-03 普拉塞尔技术有限公司 用固体电解质膜生产氢气的方法
JP2000247604A (ja) * 1999-02-25 2000-09-12 Toshiba Corp 水素製造装置及び方法
DE10013597A1 (de) * 2000-03-18 2001-09-27 Proton Motor Fuel Cell Gmbh Kombinationsanlage mit einer Brennstoffzelle und einem Verbrennungsmotor und/oder Brenner
CA2455350A1 (en) * 2001-06-15 2002-12-27 Ztek Corporation Zero/low emission and co-production energy supply station
DE10157737A1 (de) * 2001-11-24 2003-06-05 Bosch Gmbh Robert Brennstoffzellenanlage
US7169281B2 (en) * 2002-02-01 2007-01-30 Hy9Corporation Electrochemical pressurizer/purifier of hydrogen for operation at moderately elevated temperatures (including high-temperature electrochemical pump in a membrane generator of hydrogen)
JP2004311159A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Central Res Inst Of Electric Power Ind 高圧水素製造方法および装置並びに燃料電池自動車
JP4278132B2 (ja) * 2003-04-04 2009-06-10 財団法人電力中央研究所 高効率水素製造方法および装置
US7955491B2 (en) * 2004-09-14 2011-06-07 Honda Motor Co., Ltd. Methods, devices, and infrastructure systems for separating, removing, compressing, and generating hydrogen
FR2953505B1 (fr) * 2009-12-03 2012-02-10 Air Liquide Procede pour une production d'hydrogene combinee a une capture de dioxyde de carbone
SG11201506730WA (en) * 2013-03-15 2015-09-29 Exxonmobil Res & Eng Co Integrated power generation using molten carbonate fuel cells
DE102013224062A1 (de) * 2013-11-26 2015-05-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Konditionieren von Wasserstoff
CN104577163B (zh) * 2014-12-01 2017-06-06 广东合即得能源科技有限公司 一种氢气发电系统及其发电方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2699836A (en) * 1951-10-15 1955-01-18 Phillips Petroleum Co Separation of gases by diffusion
DE10122016A1 (de) 2001-05-07 2002-11-28 Viessmann Werke Kg Apparat zur Erzeugung von Wasserstoff und Verfahren zur allothermen Dampfreformierung
US20070128479A1 (en) * 2005-12-06 2007-06-07 Ballantine Arne W High efficiency fuel cell system
DE102007056267A1 (de) 2007-11-22 2009-05-28 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Wasserstoff
US20100266923A1 (en) * 2009-04-15 2010-10-21 Bloom Energy Corporation Fuel cell system with electrochemical hydrogen pump and method of operating same
WO2015124183A1 (en) * 2014-02-19 2015-08-27 Htceramix S.A. Method and system for producing carbon dioxide, purified hydrogen and electricity from a reformed process gas feed

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3573157A1 (de) * 2018-05-24 2019-11-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wasserstoffversorgungssystem und antriebsverfahren eines wasserstoffversorgungssystems
US10756376B2 (en) 2018-05-24 2020-08-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Hydrogen supply system and driving method of hydrogen supply system

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