Für das neue Verfahren hat Asahi Kasei vom Japan Institute of Invention and Innovation den Imperial Invention Preis 2025 erhalten – laut Angaben des Unternehmens die höchste nationale Auszeichnung für Erfindungen. Laut dem Unternehmen werden Chlor-Alkali-Elektrolyseanlagen mit der neuen Beschichtung bereits von Chemieherstellern weltweit eingesetzt. Chlor-Alkali-Elektrolyseure sind insgesamt laut Ahasi Kasei in über 160 Anlagen in rund 30 Ländern weltweit im Einsatz. Um die Erzeugung von Wasserstoff geht es dabei aber nur am Rande. Chlor wird in großen Mengen zum Beispiel in der Herstellung von PVC, Epoxidharzen und Lösungsmitteln eingesetzt. Natronlauge benötigt man zum Aufschließen von Bauxit für die Aluminiumproduktion, in der Papierherstellung und in der Produktion von Seifen und Reinigungsmitteln. Ob sich die Technologie auf andere Elektrolyse-Verfahren übertragen lässt, insbesondere die Alkali-Elektrolyse zur Herstellung von grünem Wasserstoff, prüfe man noch, heißt es von Asahi Kasei.
Schutzschicht für die Kathode
Die prämierte Innovation löst dabei ein zentrales Problem bei der Chlor-Alkali-Elektrolyse: Wenn der Elektrolyseprozess unterbrochen wird – etwa durch Nachfragerückgang, Anlagenfehlfunktion oder Stromausfall – beschleunigt sich die Alterung der Elektroden durch einen Rückstrom. Dies führt zu erhöhtem Stromverbrauch und verkürzter Lebensdauer, besonders bei der Kathode. Herkömmliche Maßnahmen haben mechanische Lösungen zur Unterdrückung solcher Rückströme verwendet. Dieser Ansatz sei jedoch anfällig für Fehlfunktionen und Bedienerfehler, heißt es in der Pressemitteilung von Asahi Kasei. Daher sei es schwierig auf diese Weise eine beschleunigte Alterung der Kathode vollständig zu vermeiden.
Als Alternative zu einer mechanischen Lösung hat Asahi Kasei nun eine Umkehrstrom-Absorptionsschicht mit einer Nickelbeschichtung entwickelt. Wenn der Elektrolyseprozess gestoppt wird, geht diese Schicht eine chemische Reaktion mit dem Nickel ein. Das verhindert die Zersetzung der Kathode verhindert. Die nickelbeschichtete Rückstrom-Absorptionsschicht hat eine hohe Porösität, ist robust und gut auch auf großen Flächen zu verarbeiten, so Ahasi Kasei.
