Wasserstoff kann aus vielen Quellen gewonnen werden – von Erdgas über Kernkraft bis hin zu Biogas – und grüner Wasserstoff wird aus erneuerbaren Quellen wie Sonne und Wind erzeugt. In jedem Fall jedoch ist Reinwasser für die Wasserstoffproduktion von entscheidender Bedeutung. Unsere Technologien und Services unterstützen Sie beim essentiellen Management Ihrer Wasserressourcen für eine optimale Effizienz der Elektrolyse.
Finden Sie heraus, wir wir Ihnen helfen können:
Wasser und Umwelt: Herausforderungen für Wasserstoffproduzenten
Management verschiedener Rohwasserquellen
Gewährleistung der Kosteneffizienz
Minimierung von Ausfallzeiten
Ausschalten von Risiken für die Wasserversorgung
Wie Veolia seine Kunden im Bereich Wasserstoff unterstützt
Die Produktion von grünem Wasserstoff kann die Weltwirtschaft von ihrer derzeitigen Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu einem Netto-Null-Konzept der Zukunft basierendend auf erneuerbaren Energien führen.
Infolgedessen gewinnt der Markt für Elektrolyseure (Electrolyzer) stark an Dynamik. Diese Anlagen ermöglichen die Herstellung von Wasserstoff durch einen chemischen Prozess, bei dem Wasser in Wasserstoff und Sauerstoffmoleküle aufgespalten wird. Die aktuelle Entwicklung ist einerseits auf den zunehmenden Einsatz nachhaltiger Energien zurückzuführen und andererseits auf die strengen Vorschriften, die zahlreiche Länder zur Reduzierung ihrer Emissionen erlassen.
Veolia Water Technologies unterstützt die Erzeugung sowohl von grünem Wasserstoff – gewonnen aus erneuerbaren Energiequellen – als auch von blauem Wasserstoff – gewonnenen aus Erdgas und durch Kohlenstoffabscheidung und -speicherung.
Wir sind Experten für die Entwicklung und Zusammenstellung erstklassiger Technologien und Dienstleistungen zur Wasseraufbereitung, die die Effizienz der Wasserstoff-Elektrolyse verbessern. Unsere drei Angebote umfassen standardisierte und maßgeschneiderte Lösungen für den Leistungsbereich von 100 Kilowattstunden (kWh) bis zu über 500 Megawatt (MW).
In jeder Phase des Elektrolyseprozesses wird Wasser benötigt. Eine zentrale Herausforderung für den Elektrolyseur-Markt ist daher das Wassermanagement zur Gewährleistung einer zuverlässigen Versorgung mit qualitativ geeignetem Wasser.
Für die Elektrolyse ist Wasser von hoher Reinheit erforderlich, typischerweise mit weniger als 0,1 Mikrosiemens pro Zentimeter (μS/cm) für Polymerelektrolytmembranen (PEM). Aufbereitetes Wasser ist als Prozesswasser unerlässlich und wird als Speisewasser zur Dampferzeugung und weitere Versorgungsanwendungen wie die Kühlung benötigt.
Ein Abwassermanagement ist ebenfalls unverzichtbar, um die während des Herstellungsprozesses anfallenden Konzentrate aus den Membranprozessen und den Schlamm zu bewältigen.
Eine zusätzliche Herausforderung ist die zunehmende Wasserknappheit.
Je nach Standort sind die Süßwasserressourcen für Elektrolyseur-Hersteller begrenzt. Damit der Zugang zu Wasser nicht zu einem Hindernis für eine Scale-up-Elektrolyse wird, ist eine mögliche Nutzung von verschiedensten Wasserquellen einschließlich aufbereitetem Abwasser und Klärschlamm von unschätzbarem Wert.
Unsere Experten können eine Vielzahl von Rohwasserarten aufbereiten, von Grundwasser über Oberflächenwasser bis hin zur Meerwasser. Für eine maximale Wasserrückgewinnung sind Lösungen zur Wiederverwendung von Wasser unabdingbar, und Zero Liquid Discharge (ZLD) sorgt für eine Reduzierung der Abwasserentsorgungskosten.
Um all diese wasserbezogenen Herausforderungen zu meistern, benötigen Elektrolyseure einen zuverlässigen Partner, der den gesamten Wasserkreislauf abdeckt. Als Experten für Wassertechnologie können wir die Wasserqualität und -quantität unabhängig von der Quelle sicherstellen. Dazu nutzen wir unsere erstklassigen Umkehrosmose- und Elektrodeionisationstechnologien (CEDI) .
Wir bieten standardisierte und maßgeschneiderte Lösungen auf drei Ebenen: klein, mittel und groß. Für kleine Betriebe zwischen 100 und 900 kWh bieten wir eine Paketlösung an; für mittlere Wasserstoffproduktionsanlagen zwischen 20 und 100 MW bieten wir zwei Standardpakete an; und für größere Produktionsanlagen von über 500 MW bieten wir maßgeschneiderte Lösungen sowohl für Onshore- als auch für Offshore-Anwendungen.
Anpassbare Lösungen für alle Wasserstoff-Akteure
Wasserstoffhersteller, die bereits mit Veolia zusammenarbeiten
Das Unternehmen wollte seinem wachsenden Kundenstamm Wasseraufbereitungssysteme als Teil eines Gesamtpakets anbieten. Unsere Experten entwarfen und lieferten ein modulares System zur effektiven Aufbereitung von Speisewasser in der erforderlichen Qualität für die Protonenaustauschmembran-Elektrolyseure (PEM).
Erfahren Sie, wie eine unserer Lösungen das Reinstwasser für eine Wasserstoff-Brennstoffzellen-Produktionsanlage ausfallsicher und mit geringem Energieverbrauch aufbereitet.
Entdecken Sie unsere Wasseraufbereitungstechnologien für die Wasserstoffindustrie
Der Übergang zur Klimaneutralität ist eine dringende Herausforderung und auch eine Chance, eine bessere Zukunft für alle zu schaffen. Wasserstoff, und insbesondere grüner Wasserstoff, ist ein Instrument, mit dem wir den steigenden Energiebedarf decken und gleichzeitig unsere Treibhausgasemissionen senken können. Wir helfen Ihnen, die besten Wasserlösungen für Ihren gesamten Wasserkreislauf zu finden, um die Energiewende zu unterstützen.
Dionisio Visintin
Commercial Excellence and Hydrogen Manager Europe
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Dienstleistungen für unsere Kunden in der Wasserstoffproduktion
Wartung ist unerlässlich, da sich im Laufe der Zeit Rückstände in den Elektrolyseuren ansammeln, die unweigerlich die Leistung beeinträchtigen. Aus diesem Grund ist eine kontinuierliche Überwachung erforderlich, um den Betrieb zu optimieren.
Unser Service stellt sicher, dass der Wasserkreislauf während der gesamten Lebensdauer des Wasserstoff-Elektrolyseurs aufrechterhalten wird. Zugleich optimiert er den Betrieb, um Kosten, Wasser- und Energieaufwand zu reduzieren.
FAQ zu Wassertechnik für die Wasserstoff-Erzeugung
Wie wird Wasserstoff als Kraftstoff hergestellt?
Wasserstoff entsteht durch die Spaltung von Wasser in seine zwei Elemente: Wasserstoff und Sauerstoff. Dies wird durch Elektrolyse erreicht, bei der ein direkter elektrischer Strom durch die Flüssigkeit fließt. Dadurch wird der Wasserstoff- und Sauerstoffanteil aufgespalten. Der Wasserstoff kann dann entnommen und energetisch genutzt werden, während der Sauerstoff ohne negative Auswirkungen an die Atmosphäre abgegeben werden kann.
Wie kann eine effiziente Wasseraufbereitung die Wasserstoffproduktion kostengünstiger machen?
Wasser verursacht nur einen kleinen Teil der Gesamtkosten pro produzierter Wasserstoffeinheit. Um jedoch Ihre Gesamtkosten einschließlich der Wasseraufbereitung zu optimieren, sollten Sie Folgendes berücksichtigen:
- Verfügbares Wasser aus verschmutzten Quellen kann die Aufbereitungskosten erhöhen
- Möglichkeit der Energierückgewinnung aus überschüssiger Wärme
- Verwendung von Sauerstoff als Sekundärprodukt
- Verlängerung der Lebensdauer der Elektrolysezellen bei höherer Reinheit des Wassers
- Potenzielle Risiken eines Maschinenstillstands wegen Wartungsarbeiten
Auch wenn es nur einen Bruchteil der Gesamtkosten pro Einheit ausmacht, kann das richtige Management all dieser Aspekte die Produktionskosten von Wasserstoff insgesamt senken.
Kann ich Meerwasser als Speisewasser für die Elektrolyse verwenden?
Ja. Jede Rohwasserquelle – ob Grundwasser, Meerwasser oder aufbereitetes Abwasser – kann als Speisewasser verwendet werden, sofern sie entsprechend aufbereitet und gereinigt wurde, typischerweise mit weniger als einem Mikrosiemens pro Zentimeter (μS/cm) für PEM. Sobald das Wasser aus einer beliebigen Quelle diesen Reinigungsgrad erreicht, kann es erfolgreich der Elektrolyse unterzogen werden.