СИНТЕФ

СИНТЕФ – Новый проект делает процесс производства водорода более экономически эффективным и устойчивым за счет сокращения использования критически важного сырья.

Новый проект делает процесс производства водорода более экономически эффективным и устойчивым за счет сокращения использования критически важного сырья.

Зеленый водород является многообещающей альтернативой ископаемому топливу, позволяющей декарбонизировать важнейшие отрасли промышленности. Его можно преобразовать в электроэнергию для использования в транспортном секторе, в качестве сырья для производства металлов или сжечь для получения тепла для использования при производстве цемента.

Однако одна из проблем производства зеленого водорода заключается в том, что материалы, необходимые для этого процесса, дороги и их трудно найти. Многие из них были отнесены к категории критического сырья (CRM) или оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Кроме того, большие инвестиции и затраты на электроэнергию приводят к непомерно высокой себестоимости производства.

Новый проект, финансируемый через Партнерство по переходу к чистой энергии, будет направлен на решение этой проблемы путем разработки и демонстрации новой технологии эффективного производства зеленого водорода.

«Инновации будут напрямую способствовать более широкому использованию технологий зеленого водорода, помогут Европе достичь своих целей по сокращению выбросов и расширят европейский опыт в области зеленого водорода», - говорит исследователь SINTEF Патрик Фортин.

Зеленый водород получают с помощью метода, называемого электролизом воды. В этом процессе возобновляемая электроэнергия используется для расщепления молекул воды на водород и кислород. Существует два основных типа электролиза: щелочной и PEM (протонообменная мембрана).

Щелочная технология работает в Норвегии уже почти 100 лет (Источник: nel Hydrogen.com), а дочерняя компания SINTEF Hystar является примером норвежской компании, которая собирается производить электролизеры PEM.

В настоящее время «электролиз воды с протонообменной мембраной (PEMWE)» является наиболее перспективным способом производства зеленого водорода. По сравнению с традиционным щелочным электролизом, электролизеры PEM имеют более высокую производительность и могут реагировать на быстрые изменения в электропитании, что делает их идеальными для использования с возобновляемыми источниками энергии.

Однако основным недостатком PEMWE является то, что ему нужны дорогие и редкие материалы для преодоления суровых условий эксплуатации и безопасного производства высококачественных газов.

Патрик Фортин, сказал:

Все современные коммерческие системы PEMWE основаны на материалах, что приводит к высокой стоимости электролизера и считается критически важным сырьем или материалами, вызывающими вопросы устойчивости/экологии.

Этими материалами являются катализаторы и защитные покрытия из благородных металлов, биполярные пластины на основе титана и мембраны на основе перфторированной сульфоновой кислоты (PFSA), рассказывает Патрик Фортин.

В электролизерах проекта критически важный сырьевой материал титан заменен нержавеющей сталью, а содержание иридия снижено на 50 процентов. Кроме того, замена фторированных мембран повысит экологичность, обеспечивая более экологически чистое производство водорода при значительно сниженных затратах.

«Основная цель проекта — разработать и продемонстрировать электролизер с протонообменной мембраной (PEM) с повышенной производительностью, меньшими затратами и повышенной устойчивостью по сравнению с нынешними электролизерными системами PEM», — говорит Фортин.

Инновации будут сначала протестированы в лабораторных масштабах, а затем будут масштабированы с помощью промышленных партнеров проекта.

Делаем зеленый водород еще зеленее, 13 августа 2023 г.