Fraunhofer ILT'nin hidrojen laboratuvarında araştırmacılar, hidrojen teknolojisi için bileşenlerin ve sistemlerin üretimine kadar olan tüm süreç zincirini – simülasyondan testlere kadar – sunmaktadır.
Dünya genelinde sürdürülebilir olarak üretilen hidrojen talebi sürekli artmaktadır. Ancak şu anda yeşil elektriği verimli bir şekilde hidrojene dönüştürecek yeterli elektrolyzer yoktur. Sadece ölçeklenebilir, güçlü elektrolyzör teknolojisi ile yenilenebilir enerjilerin tam potansiyelini ortaya çıkarabiliriz.
Ekim 2025'te 'Yapay Zeka Destekli Kaynak Ağlarının Elektrolyzer Üretiminde Verimli Kaynak Kullanımı' (KISSSEs) araştırma projesi başlatıldı. Ortak projenin amacı, elektrolyzerlerin daha maliyet etkin bir şekilde üretilmesini sağlayan bir teknoloji geliştirmektir. Fraunhofer ILT ve iki bölgesel ortak, pahalı, değerli metal kaplamalı ağlar yerine mümkün olan en yüksek elektrik iletkenliğine sahip lazer kaynaklı ağların kullanılmasını hedeflemektedir.
Fraunhofer ILT'deki araştırmacılar, yapay zeka (YZ) ile karmaşık ağlarda lazer kaynağı için en uygun noktaları belirlemekte ve böylece iletkenliği artırmaktadır. Bu noktaların lazerle hassas bir şekilde kaynaklanması, titanyum kaynak ağlarındaki elektrik geçiş dirençlerini önemli ölçüde azaltmakta ve pahalı değerli metal kaplamalarının yerini almaktadır. YZ destekli lazer kesim süreçleri ayrıca elektrolyzerlerin verimliliğini artıran kenarları optimize etmektedir.
'YZ modellerimiz, düzensiz kaynak ağı geometrilerinde bile en uygun kaynak noktalarını tespit etmekte ve böylece daha düşük dirençle tekrarlanabilir bağlantılar sağlamaktadır.' diyor Fraunhofer ILT'de hidrojen uzmanı Zhiheng Ye. 'Böylece ölçeklenebilir ve kaynak verimliliği yüksek elektrolyzer üretimi için temel oluşturuyoruz.'
PEM Elektrolyzörü
Projede ele alınan teknoloji, elektrolyz için bir proton değişim membranı (PEM) kullanmaktadır. Bu yöntemde, proton iletken membran suyu elektro-kimyasal olarak hidrojen ve oksijene ayırmaktadır. Aynı zamanda bir elektrolit ve gaz bariyeri görevi görerek kompakt, dinamik olarak ayarlanabilir bir işletim sağlar.
Proton değişim membranı sistemleri, yüksek güç yoğunluğu, kısa tepki süreleri ve mükemmel kısmi yük kapasitesi ile karakterize edilir, bu da özellikle dalgalanan yenilenebilir enerji kaynakları ile kombinasyon halinde kullanılmalarını teşvik eder. Proje ortağı iGas energy'nin PEM yığınları saatte 260 normal metreküp hidrojen üretebilmektedir. Bu, büyük bir sıcak hava balonunun hacmine eşdeğerdir. Yığınların bağlanabilirliği, gücün ölçeklenmesini sağlamaktadır.
Bölgesel Değer Yaratma
Projede Fraunhofer ILT, bir yandan iGas energy ile işbirliği yapmaktadır. Mühendislik ve hidrojen şirketi, Yeşil Elektrolyzer ile bir PEM tabanlı modüler yüksek basınçlı elektrolyz tesisini geliştirmiştir ve ayrıca ELZA adında ölçeklenebilir bir PEM yığın platformu da geliştirmiştir.
Diğer yandan, Fraunhofer ILT'nin güçlü bir lazer ve talaşlı imalat odaklı, yakıt hücreleri ve hidrojen teknolojisi için bipolar plakalar üzerine uzmanlaşmış bir spin-off olan dLS LichtSchneiderei de projeye katılmaktadır.
Fraunhofer ILT, KISSSEs projesinde lazer tabanlı kaynak ve kesim süreçlerinin geliştirilmesi ve optimizasyonundan sorumludur ve yapı tanıma için YZ modelleri geliştirmektedir. iGas energy, elektro-kimyasal sistem uzmanlığını sağlamakta, akış ve hücre modelleri geliştirmekte ve bileşenleri elektrolyz işletiminde doğrulamaktadır. dLS LichtSchneiderei, kesim parametrelerini endüstriyel üretime aktarmakta, örnek parçalar üretmekte ve üretim tesislerine geçişi desteklemektedir.
'Hidrojen, Almanya'daki çeşitli sektörlerin önemli bir bileşenidir ve gelecekte -yeşil- olarak üretilmesi planlanmaktadır. PEM elektrolyz burada merkezi bir anahtar teknolojidir.' diyor iGas energy'nin genel müdürü Karl-Heinz Lentz. 'Bu yöntemin ve ilgili değer yaratma zincirinin yerleşimi, Ren Havzası'ndaki başarılı yapısal dönüşüme önemli bir katkı sağlayabilir.'
Ren Havzası'ndaki bu yakın bölgesel işbirliği, rekabetçi bir hidrojen ekonomisinin teknolojik temelini güçlendirmekte ve enerji sektöründe yenilikçi, yerel olarak köklü değer yaratma ağları için standartlar belirlemektedir.
KISSSEs, DigiRess Programı kapsamında Kuzey Ren-Vestfalya Eyaleti ve Çevre, İklim Koruma, Doğa Koruma ve Nükleer Güvenlik Federal Bakanlığı tarafından desteklenmektedir.
İletişim:
