Verbundprojekt: Ein "Roadmap" zur Entwicklung der nächsten Generation von effizienten Wasserelektrolyseuren für die Produktion von grünem H2 aus regenerativem Strom

Bedeutende aktuelle wissenschaftliche Entwicklungen, einschließlich derer, die im Forschungszentrum Jülich und an der Queen's University stattfinden, tragen dazu bei, neue, hocheffektive Katalysatoren, Zellkomponenten, Stacks und elektrochemisch basierte Geräte realisierbar zu machen. Dazu gehören theoretische Methoden mit Vorhersagekraft, fortschrittliche Katalysatorsynthese mit Präzision auf atomarer Ebene, In-situ- und Operando-Charakterisierungsmethoden, neuartige Komponenten und schließlich die Entwicklung von Geräten der nächsten Generation. Diese Ansätze werden auch integriert und mit neuen Methoden des maschinellen Lernens und künstlicher Intelligenz (KI) kombiniert, um eine radikal beschleunigte Entdeckung von Katalysatoren und chemischen Prozessen zu ermöglichen. Um die 80- bis 95-prozentige Reduktion der deutschen bzw. EU-Emissionen zu erreichen, bedarf es jedoch schneller, gezielter und schneller Anstrengungen in Richtung nachhaltiger Kraftstoffe und Chemikalien in der unmittelbaren Zukunft. Solche Fortschritte erfordern einen groß angelegten, koordinierten Ansatz, der sich auf Schlüsseltechnologien und Experten aus verschiedenen Bereichen auf der ganzen Welt stützt und die grundlegende Entdeckung mit der industriellen Maßstabsvergrößerung und der gesellschaftlichen Übernahme verbindet. Zu diesem Zweck schlägt das vorliegende Dokument vor, gemeinsame Synergien zu untersuchen, um die wichtigsten wissenschaftlichen und technologischen Herausforderungen anzugehen, die überwunden werden müssen, um die nächste Generation von Elektrolyseuren zu ermöglichen. Eine intensive Zusammenarbeit zwischen IEK14 und Queen's, unterstützt durch hochqualifizierte Wissenschaftler, Studentenaustausch und intensive Webinar-Diskussionsplattformen innerhalb eines Jahres, wird als Grundlage für zukünftige Projektanträge dienen und das Erreichen der hier zu entwickelnden Ziele ermöglichen.