Kurzbeschreibung
AEM electrolyzer MEA innovation supported by AI Das Projekt „AEM electrolyzer MEA innovation supported by AI - AMINA“ adressiert die dringende Notwendigkeit, die Nachhaltigkeit der Wasserstoffproduktion zu verbessern, indem es die Anionenaustauschmembran-Wasserelektrolyse (AEMWE) technologisch weiterentwickelt. Diese gilt als effizientere Alternative zur etablierten alkalischen Wasserelektrolyse (AWE) und ist potentiell günstiger als die Protonenaustauschmembran-Wasserelektrolyse (PEMWE). Jedoch müssen die vergleichsweise geringen Stromdichten und die begrenzte Haltbarkeit der AEM Elektrolytmaterialien verbessert werden. Im Projekt AMINA unterstützt Künstliche Intelligenz (KI) die experimentellen Arbeiten zur Entwicklung eines skalierbaren Herstellungsverfahrens für PGM-freie Elektroden sowie neuartiger Polymerelektrolytmaterialien auf Phospholipidbasis. Diese kombinierte Herangehensweise ermöglicht eine rasche Optimierung der Tinten- und Polymerzusammensetzungen. Die daraus resultierenden Formulierungen werden zu vollständigen Elektrolysezellen verarbeitet und unter betriebsnahen Bedingungen hinsichtlich Effizienz und Lebensdauer getestet. Die Kombination von kostengünstigen Materialien wie Nickel, Eisen und Lanthan mit innovativen Membranmaterialien auf Lipidbasis ermöglicht die Entwicklung von MEAs, die bei einer Stromdichte von 1,5 A/cm² Zellspannungen von 1,7–2,1 V sowie eine Degradationsrate von unter 0,6 % pro 1.000 Betriebsstunden erreichen. Damit leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur beschleunigten Entwicklung und Bereitstellung von preiswertem grünem Wasserstoff. Das Konsortium umfasst die TU Graz (MEA-Charakterisierung und Lebensdauertests), die Universität Graz (Membran-Charakterisierung), Duramea (MEA-Entwicklung), Prolipem (Entwicklung lipidbasierter Membran- und Ionomermaterialien), SimplyAI (KI-gestützte Optimierung) sowie AVL (Definition industrieller Anforderungen und Entwicklung eines Stack- und Systemmodells). Nach erfolgreichem Abschluss der Projekts wird erstmalig die Produktion und Vermarktung von AEM-Membranen und MEAs in Österreich erfolgen. Duramea plant die Belieferung des globalen Forschungsmarktes mit Produkten ab 2029 sowie des Unternehmensmarktes ab 2030. Bis 2034 wird ein Gesamtumsatz von 78,4 Mio. Euro erwartet. AMINA leistet durch gesteigerte Effizienz, Ressourcenschonung und Reduktion von Ausschuss einen direkten Beitrag zur ökologischen, wirtschaftlichen und sozialen Nachhaltigkeit. Es unterstützt zentrale SDGs (3, 7, 8, 9, 13) und stärkt Österreichs Position im Bereich grüner Wasserstofftechnologien und angewandter künstlicher Intelligenz im Sinne der „Artificial Intelligence Mission Austria 2030“.