Nanostrukturierte Elektroden der nächsten Generation für eine energieeffiziente Produktion von Chlor
Mit der Hightech-Strategie 2025 „Forschung und Innovation für die Menschen“ hat sich die Bundesregierung das Ziel gesetzt, die vielfältigen Anwendungspotentiale exzellenter Forschung noch schneller und effektiver zu identifizieren und für Wirtschaft und Gesellschaft nutzbar zu machen. Mit der neuen Hightech-Strategie "Innovationen für Deutschland" hat sich die Bundesregierung das Ziel gesetzt, Ideen aus der Forschung noch schneller in innovative Produkte, Dienstleistungen und Innovationen für die Gesellschaft zu überführen. Dafür muss die Brücke zwischen akademischer Forschung und ihrer wirtschaftlichen Verwertung bzw. gesellschaftlichen Anwendung weiter gestärkt werden. Die Fördermaßnahme "Validierung des technologischen und gesellschaftlichen Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung - VIP+" setzt hier an und unterstützt Forscherinnen und Forscher dabei, Forschungsergebnisse systematisch zu validieren und Anwendungsbereiche zu erschließen.
Durch den Einsatz von Katalysatoren kann der Energie- und Ressourcenaufwand für chemische Umsetzungen entscheidend verringert werden, da über 80 % aller Chemieerzeugnisse mit Hilfe katalytischer Prozesse hergestellt werden. In der Findungsphase von Next-Gen-Chlor wurden neuartige poröse Katalysatorschichten für die Elektrolyse von Wasser oder Kochsalz zur Herstellung von Wasserstoff und Chlor entwickelt. Durch die neuen Porenstrukturen gelingt eine deutliche Senkung des Edelmetallbedarfs für die Elektrolyse bei gleichzeitiger deutlicher Leistungssteigerung und vergleichbarer Stabilität gegenüber kommerziell verfügbaren Katalyse-Systemen. Hauptziel des Validierungsprojektes ist es, die Katalysatorfertigung schrittweise vom Labor an einen technisch nutzbaren Maßstab heranzuführen.
Das Projekt bietet ein erhebliches wirtschaftliches Potential. Der Ersatz aller aktuell industriell in der Chloralkali- und Salzsäure-Elektrolyse eingesetzten katalytischen Elektroden könnte allein in Europa bei der Chlor-Produktion Energiekosten in Höhe von ca. 73 Mio. EUR sowie Edelmetalle im Wert von 1,7 Mio. EUR pro Jahr einsparen. Eine Verwertung der Projektergebnisse soll in Form einer Firmengründung (Elektroden- und Katalysatorproduktion) sowie von Patenten, Lizenzen und Publikationen erfolgen.