Im Arbeitspaket Power-to-Syngas wird die Hochtemperatur-Ko-Elektrolyse von Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid erforscht. Als Produkt wird eine Gasmischung aus Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid erhalten, welches Synthesegas genannt wird. Aus Synthesegas kann eine breite Palette an Chemikalien hergestellt werden, beispielsweise Basischemikalien und Lösungsmittel für die Chemieindustrie, synthetische Kraftstoffe oder auch Energiespeichermaterialien. Entscheidend ist das jeweils passende Verhältnis von Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid, welches in der Hochtemperatur-Ko-Elektrolyse gezielt und in einem einzigen Prozessschritt eingestellt werden kann.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Synthesegas, welche auf fossilen Rohstoffen basieren, kann die Elektrolyse mit Hilfe von Strom aus erneuerbaren Quellen durchgeführt werden. Darüber hinaus wird Kohlenstoffdioxid als Rohstoff eingesetzt und somit ein Kreislauf gebildet.

In der Hochtemperatur-Ko-Elektrolyse kommen feste Oxide zum Einsatz, weshalb eine Temperatur von 700 – 900 °C benötigt wird, um den Strom in Form von Ionen zu leiten. Die hohen Temperaturen haben den Vorteil, dass ein Teil der für die Elektrolyse benötigten Energie aus der Wärme kommen kann und der benötigte Stromanteil geringer ist.

Allerdings ist die Langzeitstabilität der herkömmlichen Elektrolysezellen mit Nickel/Yttrium-stabilisiertem Zirkoniumoxid in der Ko-Elektrolyse geringer als im Brennstoffzellenbetrieb. Als Gegenmaßnahme wird im Projekt iNEW daher ein Verbund aus Nickel und Gadolinium-dotiertem Ceroxid untersucht.