Energieversorgung

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Eine nachhaltige, stabile Energieversorgung erfordert eine umweltfreundliche und effiziente Energiegewinnung, unterschiedliche Möglichkeiten zur Energiespeicherung sowie der Flexibilisierung des Bedarfs. Im Bereich Energieerzeugung beschäftigt sich die Empa u.a. mit folgenden Themen:

  • Photovoltaik: Entwicklung von Hochleistungssolarzellen
  • Keramische Brennstoffzellen für den Betrieb im mittleren (500°C) und hohen Temperaturbereich (800°C)
  • Wasserstoffproduktion und Strom-zu-Gas-Konzepte
  • Entwicklung von Hochtemperaturmaterialien, z.B. für Turbinenlaufräder, Beurteilung von mechanischer Integrität, Schädigungs- und Bruchverhalten sowie Lebensdauerprognosen
  • Im Bereich der Energiespeicherung richtet die Empa das Augenmerk ihrer Forschungsaktivitäten auf Materialien und Systeme, die das Potenzial besitzen, mit der Energiedichte von fossilen Brennstoffen zu konkurrieren:
  • Entwicklung von neuen Materialien für hocheffiziente Akkus wie z.B. Lithium-Ionen-Akkus oder Salzbatterien mit hoher Kapazität mit verbesserter Zyklenbeständigkeit und längerer Lebensdauer
  • Wasserstoffherstellung durch Elektrolyse und langfristige Speicherung in Form von festen und flüssigen Hydriden, so beispielsweise durch Herstellung exakt angepasster Membran- und Elektrodenmaterialien zur Optimierung von Elektrolyseuren (gemeinsame Aktivität mit der EPFL).
  • Strom-zu-Gas (power to gas), d.h. Reaktion von Solarwasserstoff mit CO2 aus der Atmosphäre und Abgasen zu synthetischen Kohlenwasserstoffen: Die Speicherung von Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen in Form von synthetischen Kohlenwasserstoffen ist überaus praktisch. Wird dabei CO2 aus der Atmosphäre oder aus Abgasen verwendet, so sind solche synthetischen Kraftstoffe sogar CO2-neutral (Kooperation mit dem Paul Scherrer Institut PSI).
  • Energiesystem-Analysen