Untersuchung von langzeitstabilen Fügeverbindungen zum Aufbau von Drucksensoren zur Prozessüberwachung in Elektrolyseuren und Systemspeichern
| Akronym: | HyProS-D | |
| Projektlaufzeit: | 01.04.2017 - 30.03.2020 | |
| Beschreibung: | Seit Jahrzehnten ausgereift ist die alkalische Wasserelektrolyse, so genannt, weil als Elektrolyt 25-prozentige Kalilauge dient. Die Elektroden sind in den Elektrolyt eingetaucht und produzieren den gewünschten Wasserstoff. Als Abfallprodukt fällt Kalilauge an. Gegenüber der atmosphärischen Elektrolyse bietet die Druck-elektrolyse den Vorteil, dass die Produktgase Wasserstoff und Sauerstoff dem Anwender mit einem Druck von 30 bar zur Verfügung stehen. Soll die alkalische Wasserelektrolyse zur nachhaltigen Wasserstoffproduktion als Methode zur Zwischenspeicherung erneuerbarer Energien eingesetzt werden, bedarf es vieler Anlagen. Um die Investitionskosten gering zu halten und die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen, sind die Anlagen selbst und die Steuerung zu optimieren. Dieses Vor-haben widmet sich der Erforschung und Entwicklung spezieller kostengünstiger wasserstoffbeständiger Drucksensoren für diese Anlagen als Bestandteil eines Multisensors, der neben dem Druck auch die Temperatur, Konzentration von Wasserstoff und Restgasen erfasst. Grundsätzlich gilt, dass zahlreiche Metalle unter Einwirkung von Wasserstoff zur Versprödung neigen. Wasserstoffatome, die in das Metallgitter hinein diffundieren, verändern die Festigkeit des Materials. Im schlimmsten Fall, führt dies zu Rissen im Material, der Drucksensor wird undicht oder gar ganz zerstört. Die Basis des Lösungsvorschlags bildet eine Kombination aus einem Siliziumdrucksensorchip und einem Drucksensor aus Stahl mit Dünnschichtmesswiderständen. Auf einer geeignet geformten Biegeplatte aus Stahl werden dehnungsempfindliche Widerstände aus Silizium gefügt. Die ersten Fügeversuche mittels anodischem Bonden und nachfolgender Temperaturbehand-lung bestätigen eine hohe Festigkeit der Verbindungen. Das diesem Bericht zu Grunde liegende Vorhaben wurde mit Mittel des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 03ZZ0724D gefördert. |
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| Gefördert durch: | BMBF |  |
| Projektträger: | Projektträger Jülich | |
| Förderkennzeichen: | 03ZZ0724D | |
| Kontakt: | Kontaktieren Sie uns zu diesem Projekt über unser Geschäftsfeld MEMS | |
News-Artikel zum Projekt HyProS-D: | ||
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GREAT H2 Abschlusskonferenz und grüner Wasserstoff in der Industrie 21. November 2023 |
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Sensorentwicklung für nachhaltige und sichere Prozessführung in der Industrie 6. März 2023 |
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Wasserstoff-Sensoren für die Energieversorgung der Zukunft 16. November 2022 |
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Wasserstoffsensoren für die Energiespeicherung – CiS Forschungsinstitut auf dem 3. Wirtschaftsforum in Arnstadt 28. Juni 2022 |
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