Über die Young Investigator Group »Entwicklung einer fortschrittlichen Anionenaustauschmembran-Wasserelektrolyse für flexible und effiziente Anwendungen zur Wasserstoffproduktion«
Die Young Investigator Group entwickelt fortschrittliche Anionenaustauschmembran-Wasserelektrolyseure für flexible und effiziente Anwendungen zur Wasserstoffproduktion und entwickelt den neuartigen Anionenaustauschmembran-Wasserelektrolysestapel (AEM) mit vergrößerten aktiven Zellflächen von 360 cm2. Anschließend wird ein kurzer Stapel (5–10 Zellen) unter Verwendung der edelmetallfreien Elektrokatalysatoren gebaut.
Die AEM-Wasserelektrolyse ist eine aufstrebende Technologie mit erheblichem Potenzial für die Erzeugung von grünem Wasserstoff unter Verwendung intermittierender erneuerbarer Energiequellen. Die flächendeckende Kommerzialisierung dieser Technologie befindet sich jedoch noch in einem frühen Stadium. Die aktiven Zellflächen sind klein (< 200 cm2) und es bestehen anhaltende Herausforderungen in Bezug auf Leistung und Haltbarkeit. Ziel der YIG-Forschung ist daher die Entwicklung einer effizienten und fortschrittlichen AEM-Wasserelektrolyse mit vergrößerten aktiven Flächen für Anwendungen zur Erzeugung von grünem Wasserstoff. Dazu gehört die Entwicklung neuartiger edelmetallfreier Elektrokatalysatoren und Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) für die AEM-Wasserelektrolyse und die Untersuchung ihrer Leistung, um einen bedeutenden Beitrag zur Entwicklung der Technologie vom Labor- zum industriellen Maßstab zu leisten. Das Testen und Optimieren der elektrochemischen Leistung umfasst die Bestimmung optimaler Designparameter für Langzeitstabilität sowie Betriebsparameter bei höheren Temperaturen (bis zu 100°C) und Drücken (bis zu 30 bar), um die Gesamteffizienz der Elektrolyse zu steigern. Darüber hinaus umfasst der Forschungsbereich der YIG die Entwicklung eines vollständigen elektrochemischen-multitypischen Modells für die AEM-Elektrolysezelle und den Stack-Level zur Vorhersage und Validierung der experimentellen Echtzeitdaten.
Die YIG wurde im Juli 2023 im Energy Storage and Conversion (ESC) Lab des Energie-Innovationszentrums (EIZ) Cottbus gegründet. Sie ist am Lehrstuhl für Thermische Energietechnik der BTU Cottbus-Senftenberg angesiedelt.
Über Dr. Shiva Kumar Sampangi
Dr. Shiva Kumar Sampangi hat einen Doktortitel in Chemie von der Jawaharlal Nehru Technological University Hyderabad, Indien, mit Spezialisierung auf elektrochemische Wasserspaltung/Wasserelektrolyse und verfügt über zehn Jahre Erfahrung auf diesem Gebiet. Darüber hinaus sammelte er bedeutende Industrieerfahrung als stellvertretender Manager und Teamleiter für Wasserstoffprojekte bei Axis Energy Ventures India Ltd. Er sammelte auch beträchtliche internationale Postdoc-Forschungserfahrung am Ulsan National Institute of Science and Technology in Südkorea, alles im Bereich der Elektrolyse. Dr. Sampangi hat seine Forschungsergebnisse in 20 internationalen, von Experten begutachteten Zeitschriften veröffentlicht und auf 12 internationalen Konferenzen präsentiert. Bis August 2024 wurden seine Forschungsergebnisse bei Google Scholar 3.200 Mal zitiert.
Später wechselte er zur BTU Cottbus-Senftenberg, um den AEM-Elektrolyseur für effiziente und flexible Wasserstoffproduktionsanwendungen zu entwickeln. Seitdem ist er aktiv an der elektrochemischen Forschung beteiligt, hat das Wasserelektrolyselabor erweitert und aufgebaut und nimmt an Verwaltungstätigkeiten der Universität teil. Darüber hinaus erweitert er als YIG-Leiter seine Forschungsprofile, um bedeutende Herausforderungen im Bereich der Erzeugung von grünem Wasserstoff anzugehen, zu mildern und die globalen Netto-Null-Herausforderungen zu bewältigen.