TY - JOUR A1 - Solberg, S. A1 - Zimmermann, P. A1 - Wilhelmsen, Ø. A1 - Lamb, J. A1 - Bock, Robert A1 - Burheim, O. T1 - Heat to Hydrogen by Reverse Electrodialysis—Using a Non-Equilibrium Thermodynamics Model to Evaluate Hydrogen Production Concepts Utilising Waste Heat N2 - The reverse electrodialysis heat engine (REDHE) is a promising salinity gradient energy technology, capable of producing hydrogen with an input of waste heat at temperatures below 100 °C. A salinity gradient drives water electrolysis in the reverse electrodialysis (RED) cell, and spent solutions are regenerated using waste heat in a precipitation or evaporation unit. This work presents a non-equilibrium thermodynamics model for the RED cell, and the hydrogen production is investigated for KCl/water solutions. The results show that the evaporation concept requires 40 times less waste heat and produces three times more hydrogen than the precipitation concept. With commercial evaporation technology, a system efficiency of 2% is obtained, with a hydrogen production rate of 0.38 gH2 m−2h−1 and a waste heat requirement of 1.7 kWh g−1H2. The water transference coefficient and the salt diffusion coefficient are identified as membrane properties with a large negative impact on hydrogen production and system efficiency. Each unit of the water transference coefficient in the range tw=[0–10] causes a −7 mV decrease in unit cell electric potential, and a −0.3% decrease in system efficiency. Increasing the membrane salt diffusion coefficient from 10−12 to 10−11 leads to the system efficiency decreasing from 2% to 0.6% KW - Non-equilibrium thermodynamics KW - Hydrogen KW - Waste heat KW - RED PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-556677 DO - https://doi.org/10.3390/en15166011 VL - 15 IS - 16 SP - 6011 PB - MDPI AN - OPUS4-55667 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bock, Robert T1 - Pilotprojekt Wasserstofftankstelle - Session 2: Verlässliche Wassertofftankstellen N2 - Was ist QI? Qualitätsinfrastruktur – Das Zusammenwirken von nationalen Institutionen im Bereich der Metrologie, Normung und Standardisierung, Akkreditierung, Konformitätsbewertung und Marktüberwachung, mit dem Ziel die Qualitätssicherung bei Produkten und Prozessen in Deutschland zu gewährleisten. Unser Ziel ist es, unsere bewährte Qualitätsinfrastruktur (QI) noch besser zu machen und so einen Beitrag zur Lösung von sozioökonomischen, ökologischen und technologischen Herausforderungen unserer Zeit zu leisten. Eine der bedeutendsten technologischen Herausforderungen unserer Zeit ist die Digitalisierung. Die zentralen Akteure der deutschen QI wollen diese digitalisieren. Beteiligte Institutionen sind aktuell BAM (Konformitätsbewertungen in bestimmten Bereichen), DAKKS (Akkreditierung), DIN/DKE (Normung), PTB (Metrologie). Wir wollen also ein Reallabor errichten, das die Wertschöpfungskette einer Tankstelle abbildet, also eine Wasserstofftankstelle beinhaltet, die dann mit erweiterter Sensorik ausgestattet werden soll. Somit sollen digitale Prozesse abgebildet werden können sowie sensorgestützte Verfahren zur qualitätsgesicherten Datenerfassung und -auswertung genutzt werden. Diese gesammelten Daten sollen dann in eine Dateninfrastruktur eingehen und mithilfe eines Datenmanagementsystems sowie künstlicher Intelligenz in einem Digitalen Zwilling zusammenlaufen, der die digitale Prozessüberwachung der Sicherheit möglich macht. Schließlich sollen die in QI Digital entwickelten digitalen Strukturelemente der QI erprobt werden, insbesondere die QI Cloud, Smart Standards und digitalen Zertifikate. Im Zusammenspiel ermöglicht das unter anderem die Entwicklung von Predictive Maintenance Verfahren für: 1. die Optimierung von Wartungszyklen und Minimierung von Ausfallzeiten Erhöhung der Betriebssicherheit durch frühzeitige Identifikation kritischer Zustände im Gesamtsystem 2. Entwicklung verlässlicher Qualitäts- und Sicherheitsstandards  3. Digital-gestützte Risikobeurteilung und Konformitätsbewertung Die im Pilotprojekte betrachteten Sicherheitsaspekte sind also zusammenfassbar als: a) Auswirkungsbetrachtungen bei möglichen Fehlfunktionen oder Defekten b) Die genannte vorrauschauende Instandhaltung und damit verbundene Lebensdauerprognose, die in Kombination eine bessere allgemeine Verfügbarkeit garantieren sollen Als Grundlage hierfür benötigen wir aber Änderungen im Bereich der technischen Regeln und Normen, um die neuen digitalen Werkzeuge zuzulassen und nutzbar zu machen. T2 - QI Forum 2022 CY - Berlin, Germany DA - 11.10.2022 KW - Wasserstoff KW - Qualitätsinfrastruktur KW - Digitalisierung PY - 2022 AN - OPUS4-61356 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -