Recyclingprozesse

Nachhaltiges Verfahren zur Aufbereitung von Brennstoffzellen

© Fraunhofer IWKS

Nachhaltigere, effizientere und umweltfreundlichere Technologien zur Herstellung, Speicherung/Transport und Nutzung von Wasserstoff werden im Zuge der Energie- und Mobilitätswende eine immer größere Rolle spielen. Sowohl bei Brennstoffzellen als auch bei Elektrolyseuren kommen wertvolle und/oder kritische Materialien zum Einsatz. Aufgrund des Anteils dieser wertvollen Technologiemetalle ist ein effizientes Recycling notwendig. Jedoch ist für die Mehrheit der Systeme kein maßgeschneiderter Recyclingprozess verfügbar. Forschende des Leistungszenzrums-Wasserstoff Hessen setzen genau hier an - kritische Materialien im Kreislauf zu halten.

So arbeiten Forschende des Fraunhofer IWKS am Projekt BreCycle. Forschungsziel des Projektes ist es, ein nachhaltiges Verfahren zur Aufbereitung von Brennstoffzellen zu entwickeln, mit dem hochwertige Materialfraktionen insbesondere aus der Elektrodenbeschichtung generiert und die Polymermembran abgetrennt werden können. Für den Recyclingmarkt von Brennstoffzellen sind vor allem die wertvollen Edelmetalle wie Platin und Ruthenium von Bedeutung. Auf diese Metalle sind auch derzeit verwendete allgemeine Recyclingprozesse für Edelmetalle ausgelegt, in denen Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen derzeit größtenteils verarbeitet werden. Platin und Ruthenium, sowie weitere wertvolle und seltene Metalle, werden in pyrometallurgischen Metallrecyclingprozessen zurückgewonnen. Jedoch entstehen beim pyrometallurgischen Recycling von Brennstoffzellen hochgiftige Fluorverbindungen aus der fluorierten Nafion-Membran, wodurch eine großformatige Umsetzung eine sehr aufwendige Abgasreinigung voraussetzt. Bislang existieren keine industriell effizient einsetzbaren Recyclingprozesse, welche vor der Schmelzaufbereitung die Polymermembranen ausreichend separieren und damit die Gefahr der Entstehung von Fluorwasserstoff im Schmelzprozess unterbinden. Zudem gehen unedlere Metalle wie Stahl oder Aluminium im Prozess größtenteils verloren. Hier zum Projekt