Revolutionierung der Wasserstoffproduktion

Die Wasserstoffproduktion steht seit Langem vor einer entscheidenden Herausforderung: die Balance zwischen Effizienz, Kosten und Umweltverträglichkeit. Konventionelle Verfahren wie Elektrolyse oder Synthesegasreformierung erfordern entweder einen hohen Energieaufwand oder erzeugen erhebliche Emissionen, was zu einer ungünstigen Energiebilanz führt.

Die GENHYSIS™ Quantenkatalyse von NANOARC bietet eine bahnbrechende Lösung. Durch die Nutzung fortschrittlicher Quantenmaterialien ermöglicht GENHYSIS™ die Wasserstoffgewinnung aus Wasser und anderen wasserstoffreichen Flüssigkeiten mittels eines rein nanokatalytischen Prozesses. Dieser Prozess arbeitet unter Umgebungsbedingungen, ohne externe Energiezufuhr und emissionsfrei.

So funktioniert es

Ein Katalysator senkt die Energiebarriere einer chemischen Reaktion und beschleunigt deren Geschwindigkeit, ohne sich dabei selbst zu verändern.

Unsere Quantenkatalysatoren arbeiten auf atomarer Ebene, um die Freisetzung von Wasserstoff aus H₂O-Molekülen präzise und effizient zu ermöglichen. Sobald der Katalysator in Wasser getaucht wird, aktiviert er spontane Wasserspaltungsreaktionen, die kontinuierlich Wasserstoffgas erzeugen – ohne dass Strom, Wärme oder Licht zur Aktivierung erforderlich sind.

Der Prozess ist von Natur aus selbsttragend, skalierbar und umweltfreundlich, wodurch er sich ideal für industrielle, gewerbliche und dezentrale Wasserstoffanwendungen eignet.

Anwendungsbereiche in verschiedenen Branchen

• Speicherung und Umwandlung erneuerbarer Energien

• Industrielle Wasserstoffversorgung

• Saubere Mobilität und Brennstoffzellensysteme

• Dezentrale und netzunabhängige Stromerzeugung

Wichtigste Vorteile

• Keine externe Energiezufuhr – Wasserstoff wird direkt aus Wasser bei Umgebungstemperatur und -druck erzeugt.

• Null Emissionen – Es entstehen weder CO₂ noch schädliche Nebenprodukte.

• Quanteneffizienz – Nanokatalytische Reaktionen laufen mit außergewöhnlicher Stabilität und Beständigkeit ab.

• Hohe Leistung – Etwa 1 Gramm GENHYSIS™-Quantenkatalysator kann unter Standardbedingungen ~1000 ml Wasserstoff pro Minute erzeugen.

• Nachhaltig und skalierbar – Ein praktischer Weg zu einer sauberen, importunabhängigen Wasserstoffproduktion.

Die Zukunft sauberer Energie

GENHYSIS™ stellt einen Durchbruch in der nachhaltigen Wasserstofferzeugung dar – eine Kombination aus Wirtschaftlichkeit und Umweltverantwortung.

Diese wegweisende Nanotechnologie wurde entwickelt, um Industrien zu stärken, nachhaltige Mobilität zu ermöglichen und den globalen Übergang zu einer wasserstoffbasierten Zukunft mit Wasser, der am häufigsten vorkommenden Ressource unseres Planeten, zu beschleunigen.

Eine neue Ära der sauberen Energieunabhängigkeit

GENHYSIS™ ist mehr als eine technologische Innovation – es ist ein strategischer Wegbereiter für nachhaltiges Wirtschaftswachstum. Durch die Bereitstellung einer kostengünstigen, emissionsfreien Wasserstoffquelle unterstützt GENHYSIS™ Industrie und Staaten beim Erreichen von Energiesicherheit und Klimaneutralität.

ÜBERWINDUNG DER ENERGIEDENSITÄT HERAUSFORDERUNG VON WASSERSTOFF

Wasserstoff besitzt die höchste gravimetrische Energiedichte aller bekannten Substanzen (120–142 MJ/kg) und ist damit ein vielversprechender Energieträger. Seine volumetrische Energiedichte (≈9 MJ/L) ist jedoch deutlich geringer als die von herkömmlichen Kraftstoffen wie Benzin oder Diesel.

Diese Diskrepanz erfordert einen Kompromiss bei der Konstruktion:

• In gewichtsbeschränkten Systemen (z. B. Luft- und Raumfahrt) zeichnet sich Wasserstoff durch seine hohe Energie pro Kilogramm aus.

• In volumenbeschränkten Systemen (z. B. Kraftstofftanks in Kraftfahrzeugen) sind herkömmliche Kraftstoffe hinsichtlich der Energie pro Liter nach wie vor leistungsstärker als Wasserstoff.

Die Überwindung dieser volumetrischen Einschränkung ist unerlässlich, damit Wasserstoff zu einer skalierbaren und praktischen Energielösung werden kann.

UNSERE NANOSTRUKTURIERTEN LÖSUNGEN

Die Quanten-Nanokatalysatoren (<20 nm) von NANOARC überwinden diese Speicherbeschränkungen, indem sie eine höhere Wasserstoffabsorption pro Volumeneinheit ermöglichen. Bestimmte Nanomaterialien aus unserem Portfolio können bis zum 1000-Fachen ihres eigenen Volumens an Wasserstoff speichern und so die pro Tank nutzbare Energiemenge deutlich erhöhen. 

Dank präzise entwickelter Porenstrukturen und Quanteneinschluss-Effekten ermöglichen unsere Nanokatalysatoren Folgendes:

• Verbesserte Physisorptions- und Chemisorptionsmechanismen,

• schnelle Kinetik der Wasserstoffaufnahme und -abgabe sowie

• hohe Reversibilität unter milden Betriebsbedingungen.

Die Menge des adsorbierten Wasserstoffs ist eng mit der spezifischen Oberfläche des Substrats verknüpft. Durch die Maximierung dieser Oberfläche mittels Nanotechnologie erreichen unsere Materialien eine überlegene Speicherkapazität, ohne die Systemgröße oder -masse zu erhöhen.

LEISTUNGSVORTEILE

• Hohe Speicherkapazität, geringes Volumen – Quantenmaterialien bieten eine deutlich verbesserte Wasserstoffadsorption pro Volumeneinheit.

• Leicht und skalierbar – Reduzierte Materialmasse durch skalierbare Synthese, geeignet für den industriellen Einsatz.

• Verbesserte Kinetik und Effizienz – Überwindung von Hysterese und langsamer Kinetik, wie sie bei Massenmaterialien wie nicht-nanoskaligem Palladium auftreten.

• Hohle und poröse Nanostrukturen – Ermöglichen die Speicherung von Wasserstoff an zwei Stellen (intern und an der Oberfläche) und erhöhen so die Gesamtaufnahme.

• Thermische und chemische Stabilität – Bewahrt die Integrität über mehrere Lade-Entlade-Zyklen hinweg.

INTEGRATIONSMÖGLICHKEITEN

Die Wasserstoffspeicher-Nanokatalysatoren von NANOARC sind für die direkte Integration in folgende Systeme konzipiert:

• Brennstoffzellensysteme zur Verbesserung der Wasserstoffnutzung an Bord.

• Gasspeichertanks zur Steigerung der Volumeneffizienz.

• Module zur Wasserstofferzeugung und -freisetzung für modulare oder stationäre Energiesysteme.

Unsere Materialien können für spezifische Leistungsziele angepasst werden, darunter Adsorptionskinetik, Kapazität und Betriebstemperaturbereiche.

ZUSAMMENARBEITEN MIT NANOARC

Arbeiten Sie mit NANOARC zusammen, um Ihre Wasserstoffspeichersysteme im Nanobereich zu optimieren. Wir kooperieren mit Entwicklern von Energiesystemen, Herstellern der Automobil- und Luftfahrtindustrie sowie Materialwissenschaftlern, um unsere Nanokatalysatoren in reale Anwendungen zu integrieren.

Unsere Beratungs- und technischen Dienstleistungen umfassen:

• Unterstützung bei Materialauswahl und -integration

• Gemeinsame Prototypenentwicklung und Leistungstests

• Kundenspezifische Nanomaterialsynthese, abgestimmt auf Ihre Systemanforderungen

Gemeinsam können wir die Wasserstofftechnologie hin zu sichereren, leistungsfähigeren und effizienteren Speicherlösungen weiterentwickeln – angetrieben von Innovationen im Bereich der Quantenmaterialien.

Die Wasserstoffwirtschaft mit fortschrittlichen Nanokatalysatoren

Wir bei NANOARC engagieren uns für die Weiterentwicklung der Wasserstoffwirtschaft (H₂) durch innovative Nanokatalysator-Technologien. Von der Wasserstoffproduktion und -reinigung über die Speicherung bis hin zur Energiegewinnung – unsere Hochleistungsmaterialien sind darauf ausgelegt, die sich wandelnden Bedürfnisse der Industrie effizient und nachhaltig zu erfüllen.

Zeitgenössische Wasserstoffproduktion

Wasserstoff kann mithilfe verschiedener industrieller Verfahren aus Kohlenwasserstoffen oder Wasser hergestellt werden. Derzeit wird der größte Teil des Wasserstoffs als Synthesegas aus Kohlenwasserstoffen gewonnen – ein Prozess, bei dem leider Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO₂) freigesetzt werden. Wir konzentrieren uns darauf, durch fortschrittliche katalytische Lösungen sauberere und effizientere Wege zur Wasserstoffgewinnung zu ermöglichen.

Herausforderungen bei Lagerung und Transport

Wasserstoffspeicherung und -transport stellen weiterhin zentrale Herausforderungen für die Realisierung eines wasserstoffbasierten Energiesystems dar. Unsere Nanokatalysatoren zeichnen sich durch große Oberflächen und maßgeschneiderte Oberflächenchemie aus, um die sichere Aufnahme, Dissoziation und Freisetzung von Wasserstoff zu fördern und gleichzeitig Schutz vor Korrosion und Degradation zu bieten.

Reinigung von Wasserstoff auf molekularer Ebene

Katalysatorvergiftung durch Verunreinigungen wie Schwefel, Arsen und Kohlenmonoxid kann die Wasserstoffproduktion und -speicherung erheblich beeinträchtigen. Diese Verunreinigungen konkurrieren mit Wasserstoff um aktive Zentren auf der Katalysatoroberfläche und blockieren so essenzielle Reaktionen. Selbst Spurenmengen – weniger als 10 ppm CO – können die Leistung von Brennstoffzellen und Wasserstoffspeichersystemen mindern.

Um diesem Problem zu begegnen, fungieren unsere proprietären Nanokatalysatoren als hochselektive Sorptionsmittel und entfernen effektiv Verunreinigungen wie CO, CO₂, H₂S, SOₓ, Quecksilber, Arsen, Selen und Phosphor aus Hochtemperatur-Synthesegasströmen.

Wiederverwendbar. Zuverlässig. Verantwortungsbewusst.

Unsere Nanokatalysatoren sind auf Recyclingfähigkeit und lange Lebensdauer ausgelegt und helfen unseren Partnern, Betriebskosten zu senken und die Umweltbelastung zu minimieren. Jedes Produkt ist hinsichtlich Leistung, Selektivität und Langlebigkeit optimiert – für einen zuverlässigen Betrieb entlang der gesamten Wasserstoff-Wertschöpfungskette.

Die Zukunft sauberer Energie gestalten

Durch den Einsatz fortschrittlicher Nanotechnologie unterstützen wir Branchen weltweit bei ihrem Übergang zu saubereren und effizienteren Wasserstoffsystemen. Ob für Brennstoffzellen, Wasserstoffspeicherung oder die großtechnische Produktion – unsere Mission ist es, Wasserstoff zu einem wirklich nachhaltigen Energieträger zu machen.