弗劳恩霍夫联合项目：HySecunda – H2 对全球能源安全的贡献 – 南非的绿色氢生产

康拉德·德军总部

1年前

南非绿色氢气生产的可扩展解决方案 – 图片：Xpert.Digital

🌿🔋 HySecunda 联合项目 - 用于绿色氢气生产的可扩展解决方案

🎯🌍总结和目标——绿色氢生产的可扩展解决方案

HySecunda 联合项目旨在优化绿色氢（H2）的生产、储存、能力建设和认证。南非作为潜在的绿色氢主要供应国处于起步阶段，包括德国。当前的挑战在于存储和分配这种能源。九个弗劳恩霍夫研究所和弗劳恩霍夫学院联手参与 HySecunda 项目，开发绿色氢的生产、储存和认证解决方案。此外，该财团还支持南非的能力建设和航空氢燃料项目。

🌞🤝 南非的潜力和国际合作

南非拥有丰富的太阳能和风能等可再生能源，有潜力成为清洁和可持续氢的主要生产国，这可能引起德国和欧洲的极大兴趣。如果该国成功开发储存和分配氢气的基础设施并降低生产成本，则可以发挥关键作用。

💡🔬 主题专业知识和研究重点

HySecunda 项目由多个弗劳恩霍夫研究所参与，重点是在三年内为南非的绿色氢生产开发实用且可扩展的解决方案。这些研究所提供材料和系统微观结构、能源经济学和系统技术、能源基础设施、地热能、陶瓷、硅酸盐研究、涂层技术、风能、系统和创新研究以及太阳能等领域的专业知识。此外，正在实施专门针对南部非洲发展共同体 (SADC) 16 个国家的需求的教育理念。

🛡️🌱 认证和市场准备

该项目的主要重点还在于开发符合市场和系统要求的绿色氢及其衍生物认证解决方案。能源系统分析和经济可行性研究有助于在早期阶段识别风险和必要的框架条件，这是成功商业化和随后进口到德国和欧洲的重要基础。

🌐✨ 全球背景和可持续性

为了全面了解 HySecunda 项目，我们还应该考虑到绿色氢的全球背景。国际能源署（IEA）预测，作为全球减少碳排放和实现气候目标努力的一部分，对绿色氢的需求将不断增加。氢可用作运输、工业和能源生产等各个领域的能源。特别是，氢能够长期储存能量并长距离运输能量，使其成为能源转型的重要支柱。

🤝🌏 国际合作伙伴关系和本地发展

德国和南非在氢能领域的合作也是能源行业国际伙伴关系日益重要的一个例子。通过这种合作，技术转让、经济发展和应对气候变化可以齐头并进。此类项目还通过创造就业机会和加强可再生能源领域的当地技能来促进南非当地经济。

🚀⚙️挑战和未来的道路

氢技术仍然面临技术和经济挑战。其中包括氢气生产的效率（特别是通过电解）、可再生能源的成本以及开发安全高效的氢气运输和储存基础设施的必要性。像 HySecunda 这样的项目对于应对这些挑战和加速向低碳未来的过渡至关重要。

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🌱 通过 H2 技术支持当地经济

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🔬🇩🇪德国弗劳恩霍夫研究所的开创性研究

🌟 技术创新的主要领域

德国弗劳恩霍夫研究所以其在应用研究方面的开创性工作而闻名，在创新技术的开发中发挥着至关重要的作用。在促进科学突破时，他们重点关注对工业和环境非常重要的技术领域的四个主要领域。

🔍传感器技术的扩展

首先，这些研究所致力于开发最先进的传感器技术。突破性的方法包括设计具有更高灵敏度的传感器，有助于更早、更可靠地检测储罐和管道中的泄漏。同样，该传感器技术旨在更快地检测腐蚀和材料疲劳的迹象，这对于各个行业的维护和安全至关重要。例如，在石油和天然气行业使用这些传感器可以防止环境破坏并提高运营效率。

🛡️阻隔层的创新

在第二个领域，这些研究所专注于创新的氧和氢阻挡层。这种涂层对于电解池的完整性至关重要，因为它们可以防止氧气和氢气进入相邻的部分。改进的阻挡层不仅可以延长电解池的使用寿命，还可以显着提高其安全性。这对于能源行业尤其重要，其中电解池代表了以氢的形式存储可再生能源的关键技术。

💰 双极板的成本效益

第三个战略目标侧重于更具成本效益的双极板（BPP）涂层。双极板是燃料电池和电解槽的重要元件。它们充当导电隔离层，也分配反应气体。传统上，这些板由昂贵的材料（例如钛或石墨）制成，并且通常涂有贵金属（例如金或铂）以提高耐用性。弗劳恩霍夫研究所致力于开发更便宜、高性能的涂层，能够承受温度、压力、电压和腐蚀环境的高操作要求。

🌬️ 传输层的改进

第四个也是最后一个优化是在多孔传输层（PTL）的开发中寻求的。这些层对于供应气体和液体等反应物以及电解池内离子的传输至关重要。改进这些 PTL 可以对反应速率和整体能量转换效率产生巨大影响。更高的效率意味着相同的投入可以产生更多的可用能源，从而降低成本并提高可持续性。

🌍 对可持续未来的贡献

弗劳恩霍夫研究所正在研究关键技术，这些技术不仅可以提高系统的性能和安全性，而且还可以为降低成本和长期保护环境做出贡献。这些发展有可能彻底改变广泛的工业领域，包括能源存储、汽车、工厂工程和化学工业。除了提高效率和成本效益之外，弗劳恩霍夫研究所的创新工作还为全球塑造可持续和环境友好的未来做出了重大贡献。

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⚡ 弗劳恩霍夫研究所在全球能源转型中的作用

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🌍🔋对德国和欧洲能源安全的贡献

🔬🤝 能源转型的研发需求

能源安全是德国和欧洲的核心关注点，特别是近年来地缘政治的发展已经明确了独立和可持续能源供应的重要性。在此背景下，像 HySecunda 这样的研发项目不仅具有开创性，而且是成功塑造能源转型和实现巴黎气候目标所必需的。

🏢💪 Fraunhofer-Gesellschaft：核心演员

弗劳恩霍夫协会在追求德国和欧洲的能源安全方面发挥着关键作用。作为欧洲最大的应用型研究组织，它通过多学科项目贡献其全面的专业知识来开发创新解决方案。 Mario Ragwitz教授提到的对氢技术战略研究领域的承诺令人印象深刻地说明了这一点。

💼🌟 HySecunda 项目：一个光辉的例子

HySecunda 项目于 2023 年 11 月 29 日至 30 日在哈勒（萨勒省）举行的启动会议上启动，是此类举措的一个突出例子。该项目由联邦教育和研究部第七期能源研究计划资助，资助金额约为1500万欧元，足见联邦政府对此课题的重视。目的是推广绿色氢及其衍生物，特别是在南非南部非洲发展共同体地区，同时建立长期合作。

🤲🏽🔄 联盟合作

HySecunda 联盟汇集了九个不同的弗劳恩霍夫研究所，其合作伙伴对于实现该项目的宏伟目标至关重要。通过结合他们独特的专业知识，将有可能开发用于生产和使用绿色氢和合成能源的创新技术。据博士说。 Klemens Ilse 是弗劳恩霍夫 IMWS 氢技术材料诊断组组长，负责该项目，该项目是绿氢及其衍生物市场发展的关键一步。