Projekt címe: Megújuló Energiák Nemzeti Laboratórium

Projekt azonosítója: RRF-2.3.1-21-2022-00009

Projekt leírása:

A globális felmelegedéssel kapcsolatos aggodalmak felerősödésével egyre nagyobb figyelem irányul a megújuló energiaforrások kiaknázására. Gazdasági elemzések és előrejelzések szerint a „zöld gazdaság” területe fogja képezni a következő nagy gazdasági konjunktúraciklus (Kondratyev-ciklus) alapját. Az ezt célzó technológiák elterjedésének azonban gátat szab azok időszakossága (pl. napelemek esetén a napszakok váltakozása), illetve, hogy a megtermelt villamos energia tárolására egyelőre nem sikerült általánosan kielégítő megoldást találni. Az időszakosan megtermelt többletenergia kémiai tárolása (különböző nagy energiasűrűségű vegyületekben, pl. H2 előállítással és/vagy CCU-val) egy az ipari folyamatokba könnyen integrálható megoldást kínál (power to gas, P2G és power to liquid, P2L koncepció), így az ezt célzó technológiák kiemelt fontosságúak lehetnek a jövő gazdaságában. Nemzeti Energia és Klímatervben valamint Nemzeti Energiastratégiában a dekarbonizációs célok hangsúlyosan jelennek meg. Annak érdekében, hogy Magyarország a közép és hosszútávon a zöld gazdaság térnyerésének nyertese legyen, létre kell hozni azt a komplex tudásbázist és kompetencia együttest, amelyek lehetővé teszik, hogy a hazai gazdasági szereplők versenyképesek legyenek. Ennek érdekében hozzuk létre a Megújuló Energiák Nemzeti Laboratóriumot, amelynek keretében kiépítjük a kislábnyomú energiatechnológiák, különösen a H2 előállítás/szállítás/tárolás/felhasználás és a CO2 hasznosítás (CCU) tudományos és technológiai, jogi, gazdasági, és iparjogvédelmi bázisát, ezzel érdemben hozzájárulva egy fenntartható energiagazdálkodás és vegyipar kiépítéséhez. A villamos energiával nehezen szénmentesíthető ágazatok zöld hidrogén alapú energia- és nyersanyagellátása, valamint CCU szükséglete nyomatékosítja a fenti technológiák létjogosultságát. Kiegészítő célként megjelennek a hazai relevanciával rendelkező akkumulátoros technológiák is. A két technológia-csoport egymással párhuzamosan, egymást támogatva jelentős szerephez juthat az ágazati integrációban, a hazai ellátásbiztonság erősítésében, és dekarbonizációs céljaink elérésében. A meglévő és kialakuló tudásbázisra alapozva, az együttműködő partnerek szoros együttműködésével olyan új technológiai megoldások jönnek létre, amelyek diszruptív innovációkhoz vezetnek, és ezáltal a magyar vállalkozások jó helyzetbe kerülhetnek egy gyorsan növekvő piacon. További célunk, hogy e gazdasági szereplők magas hozzáadott értékkel megjelenhessenek az energiatárolás és konverzió értékláncaiban, mint gyártók vagy potenciális alkatrész beszállítók. A kutatóintézetek támogatást nyújtanak a gazdasági szereplők innovatív termékportfóliójának kialakításához, a termék és komponensfejlesztéshez szükséges ismeretek megalapozásához, illetve a szakemberképzéshez.

A Nemzeti Laboratórium öt kutatás-fejlesztési fókuszterületre összpontosít:

1. I) Tüzelőanyagcellák (TC-k) és újgenerációs Li-ion akkumulátorok elektroaktív és szerkezeti komponenseinek kutatása-fejlesztése, újra hasznosítása, valamint az ehhez kapcsolódó elektrokémiai valamint villamosmérnöki és gyártástechnológiai aspektusok. Az elektroaktív és szerkezeti komponenseinek anyagtudományi kutatása-fejlesztése mellett a kötegek, csomagok alkalmazási környezetbe történő integrációját támogató rendszerelemek, azaz üzemegyensúlyi komponensek fejlesztésére is fókuszálunk.

1. II) Különböző H2 és CCU technológiákat és azok várható élettartamát összehasonlító tesztállomások fejlesztése. A fókuszterület olyan méréstechnológiák létrehozását célozza meg, amellyel sztenderdizáltan hasonlíthatóak össze az egyes technológiák (elektrolízis, TC, katalízis).

III) Méretnövelt H2-fejlesztő és CO2 átalakító elektrolizálók és katalitikus technológiák fejlesztése. További cél egy demonstrációs üzem megtervezése és megvalósításának előkészítése, amellyel e-szintézisgázt, majd abból e-kerozint lehet előállítani

1. IV) Diszruptív H2 előállítási/tároló és CCU eljárások vizsgálata a korai TRL-szinten álló, de nagy újdonsággal kecsegtető (high risk-high gain) témákra koncentrál. Nagy hangsúlyt fektetünk a H2 folyékony tárolási technológiáinak, egész pontosan a Liquid Organic Hydrogen Carriers (LOHC) vagy más Power to Liquid (P2L) módszerek (pl. NH3) katalitikus eljárásainak kifejlesztésére. Körforgásos hulladékhasznosító technológiák vizsgálata.

1. V) A H2 és CCU és technológiák gazdasági és jogi elemzése. Vállalati kompetencia-teremtés és az ágazati integráció, valamint az oktatási tevékenységek támogatása. Ennek eredménye többek között a CCU gazdasági és jogi elemzéséről szóló fehér könyv, amely segít a gazdasági szereplőknek a számukra legmegfelelőbb dekarbonizációs stratégia kidolgozásában. NL tagjai az oktatás egy komplex, egymásra épülő kompetenciarendszerét hozzák létre a tréningjellegű rövidtávú képzésektől a PhD képzésekig. Kinevelünk egy fiatal kutatói/szakember generációt ezzel biztosítva a tudományterület hosszútávú fenntarthatóságát és a vállalati szféra szakember utánpótlását.

A Széchenyi István Egyetem, mint konzorciumi partner a projekt folyamán a hidrogén felhasználás különböző alternatíváinak elemzését fogja elvégezni a járműipari megoldásokhoz kapcsolódóan. Utóbbi évek technológiai fejlesztéseinek eredményeképpen a járművek meghajtására több, egymással konkuráló alternatíva alakult ki. Kutatásaink eddigi eredményei egyértelműen azt az álláspontot támasztják alá, hogy a különböző hajtásmódok a jármű jellegétől, használat módjától és a használat helyétől függően képezhetik a jövő optimális megoldását. Önmagában a hidrogén mobilitási alkalmazására is több alternatív útvonalon képzelhető el. Jelenleg 3 technikai megoldás létezik a hidrogén felhasználására járművek meghajtásához:

• tüzelőanyagcella,
• közvetlen elégetés belsőégésű motorban,
• közvetett elégetés belsőégésű motorban szintetikus tüzelőanyag formájában.

E 3 megoldás esetében megvizsgálásra kerülnek az egyes értékláncok teljes életciklus szemlélettel. Különös figyelmet fordítva a hidrogén előállítás alternatíváinak energia valamint emisszió oldalról való elemzésére.  Kiegészítve az elektromos áramtermelés különböző módjainak vizsgálatával. Elemzésünk végső célja - a felhasználás módjának és helyének függvényében - megállapítani, hogy a hidrogénnek melyik felhasználási módja vezet optimális eredményhez.

Konzorciumvezető: Pécsi Tudományegyetem

Konzorciumi tagok: Széchenyi István Egyetem, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Debreceni Egyetem, Miskolci Egyetem, Neumann János Egyetem, Pannon Egyetem, Szegedi Tudományegyetem, Energiatudományi Kutatóközpont, Természettudományi Kutatóközpont

Projekt teljes költségvetés: 6.304.000.000 Ft

Széchenyi István Egyetem összköltsége: 300.000.000. Ft

Széchenyi István Egyetem támogatás mértéke: 100 %

Projekt megvalósítás időszaka: 2022.01.01-2025.09.30

SZE kapcsolattartó: Kő Franciska

Elérhetőség: ko.franciska@sze.hu