Uczynić zielony wodór bardziej przystępnym cenowo
Zielony wodór uważany jest za kluczowy element transformacji energetycznej, stanowiąc zarówno paliwo bezwęglowe, jak i surowiec wykorzystywany w przemyśle stali lub substancji chemicznych. Wytwarzany poprzez rozkład wody na wodór i tlen w drodze elektrolizy wykorzystującej energię elektryczną pochodzącą ze źródeł odnawialnych, zielony wodór stale zyskuje na popularności. Wysokie koszty produkcji jednak zmniejszają jego opłacalność. W odpowiedzi na to wyzwanie skupieni wokół finansowanego przez UE projektu CHANNEL specjaliści opracowali nowatorską i niedrogą technologię wytwarzania wodoru za pomocą elektrolizy. Jak podano w komunikacie prasowym opublikowanym przez Evonik, partnera projektu, stworzona przez firmę zajmującą się produkcją chemikaliów specjalnego przeznaczenia membrana anionowymienna (AEM) „najprawdopodobniej przyniesie przełom w dziedzinie produkcji wodoru poprzez elektrolizę”. AEM to trwała polimerowa membrana elektrolityczna zawierająca grupy kationów i ruchliwe aniony. Cytowany w tym samym komunikacie prasowym Oliver Conradi z działu ds. strategicznych innowacji firmy Evonik mówi: „Nasza membrana mogłaby pozwolić na komercyjną produkcję wysoce wydajnej i opłacalnej technologii umożliwiającej przeprowadzanie elektrolizy”. Dodaje: „Kluczem do wydajnej elektrolizy są polimery tworzące membranę AEM, a my mamy teraz ten klucz w garści”.
Ograniczone koszty
Jak napisano w tym samym komunikacie prasowym, w porównaniu do innych procesów elektrolizy, takich jak konwencjonalna elektroliza alkaliczna z zastosowaniem diafragm lub elektroliza wykorzystująca membranę wymiany protonów, która w dużym stopniu opiera się na surowcach takich jak metale szlachetne, elektroliza AEM przynosi więcej korzyści. „Ten innowacyjny koncept AEM ogranicza koszty inwestycji, ponieważ komory do elektrolizy w warunkach alkalicznych nie wymagają wykorzystania metali szlachetnych – zamiast nich użyte mogą zostać tańsze materiały. Elektroliza AEM cechuje się ponadto wysoką gęstością fal, wydajnością i elastycznością”. Wśród zalet AEM wymienić należy także wysoką przewodność.
Wydajność
Realizacja projektu CHANNEL (Development of the most Cost-efficient Hydrogen production unit based on AnioN exchange membrane ELectrolysis) potrwa do grudnia 2022 roku. Skupieni wokół projektu naukowcy chcą opracować niedrogi i wydajny elektrolizer, wykorzystując „elektrokatalizatory nieplatynowe, porowate warstwy transportowe, kolektory prądowe, płytki dwubiegunowe, zaawansowane membrany anionowymienne i jonomery”, jak czytamy na stronie projektu. „Pozwoli nam to na stworzenie elektrolizera przy kosztach inwestycji (CAPEX) równych lub niższych niż w przypadku klasycznych elektrolizerów alkalicznych. Jednak w przeciwieństwie do technologii alkalicznej, wydajność elektrolizera CHANNEL i gęstość wykorzystywanego przez niego prądu będzie zbliżona do elektrolizera z membraną do wymiany protonów”. Na stronie projektu czytamy także: „Elektrolizer CHANNEL charakteryzować się będzie nie tylko prostą budową, ale także zdolnością do pracy przy różnicy ciśnień i w trybie pracy dynamicznej, która umożliwia produkcję wysokiej jakości wodoru ze źródeł odnawialnych przy niskim nakładzie finansowym”.
Słowa kluczowe
CHANNEL, zielony wodór, membrana anionowymienna, elektroliza, energia odnawialna
