Jomi Leman is a company that patents an electrochemical device for the storage of hydrogen. Michel Jehan, President and CEO of Jomi Leman and co inventor
Daniel Fruchart, direction recherche Jomi Leman and co inventor
Nathalie Skryabina, direction recherche Jomi Leman and co inventor
Albin Chaise, co inventor
Patricia Derango, CNRS, institut NEEL, co inventor.
Finalist beim Europäischen Erfinderpreis 2023
Jomi Leman is a company that patents an electrochemical device for the storage of hydrogen. Michel Jehan, President and CEO of Jomi Leman and co inventor Daniel Fruchart, direction recherche Jomi Leman and co inventor Nathalie Skryabina, direction recherche Jomi Leman and co inventor Albin Chaise, co inventor Patricia Derango, CNRS, institut NEEL, co inventor.
Wasserstoff spielt eine Schlüsselrolle bei der Energiewende. Er liefert dreimal soviel Energie wie fossile Brennstoffe. Allerdings benötigt er dafür auch mehr Platz, und um ihn zu komprimieren und zu speichern, braucht man mehr Energie. Das multidisziplinäre französische Team Patricia de Rango, Daniel Fruchart, Albin Chaise, Michel Jehan und Nataliya Skryabina hat einen Weg gefunden, Wasserstoff sicher und effizient in fester Form zu speichern und dadurch die Lagerung und den Transport zu erleichtern. Für ihre vielversprechende Arbeit wurde das französische Team aus mehr als 600 Kandidatinnen und Kandidaten für den Europäischen Erfinderpreis 2023 in die Riege der Finalisten in der Kategorie „Forschung“ gewählt.
Die ETH-Forschenden Samuel Heiniger (links, mit einem Glas Eisenerz) und Professor Wendelin Stark vor den drei Eisenreaktoren am Campus Hönggerberg der ETH Zürich. (Bild: ETH Zürich)
ETH Zürich verwendet eine reversible Methode, um Wasserstoff H₂ sicher und langfristig zu speichern.
Bis 2050 soll Photovoltaik über 40 Prozent des Schweizer Strombedarfs decken. Doch Solarstrom fliesst nicht immer dann, wenn man ihn braucht: Im Sommer gibt es zu viel davon und im Winter, wenn die Sonne seltener scheint und Wärmepumpen auf Hochtouren laufen, zu wenig. Gemäss der Energiestrategie des Bundes will die Schweiz die Winterstromlücke mit einer Kombination aus Importen, Wind- und Wasserkraft sowie durch alpine Solaranlagen und Gaskraftwerke schliessen.
Eine Möglichkeit, den Anteil der Importe und von Gaskraftwerken im Winter möglichst klein zu halten, ist die Produktion von Wasserstoff aus günstigem Solarstrom im Sommer, der dann im Winter verstromt werden könnte. Doch Wasserstoff ist hochentzündlich, extrem flüchtig und macht viele Materialien spröde. Um das Gas vom Sommer bis in den Winter zu speichern, sind spezielle Druckbehälter und Kühltechniken erforderlich. Diese benötigen viel Energie und der Bau der Speicheranlagen ist aufgrund der vielen Sicherheitsvorkehrungen sehr teuer. Zudem sind Wasserstofftanks nie ganz dicht, was die Umwelt belastet und zusätzliche Kosten verursacht.
Wendelin Stark, ETH-Professor für funktionale Materialien am Departement Chemie und Angewandte Biowissenschaften, haben nun eine neue Speichertechnik entwickelt, um Wasserstoff saisonal zu speichern. Diese Art der Speicherung ist viel sicherer und günstiger als bestehende Lösungen. Dazu nutzen die Forschenden eine bekannte Technologie und das vierthäufigste Element der Erde: Eisen.
Fig. 1 (a) Mismatch between the annual PV production and electricity demand in Switzerland in 2017. The production and demand are both normalized to their annual average values, corresponding to a future situation where production and demand are equal (100% on the horizontal axis in b). (b) Self-sufficiency in winter (defined as the time duration that solar PV and storage could cover the electricity need from Dec to Feb) as a function of installed PV capacity. Three cases are presented: no storage; with day–night storage (e.g. batteries in households); and with both day–night and seasonal storage (detailed calculation in ESI Notes 2–3†). (c and d) Schematic representation of iron-based seasonal energy storage. => Safe seasonal energy and hydrogen storage in a 1 : 10 single-household-sized pilot reactor based on the steam-iron process.
