P: Jednym z głównych mankamentów produkcji zielonego wodoru jest niska wydajność elektrolizerów. Remedium ma być znaczące podniesienie temperatury, w której się go wytwarza
Tekst pochodzi z raportu Greenbook 2023
Jednym z głównych mankamentów obecnych technik elektrolizery jest ich niska wydajność – w przypadku popularnych elektrolizerów PEM wykorzystujących elektrolit polimerowy wynosi zazwyczaj 20-30 proc., a najwyżej 50 proc. To jeden z powodów dla których produkcja zielonego wodoru jest tak kosztowna i stąd pomysły na bardziej efektywne technologie wysokotemperaturowe
Jedną z najbardziej rozwiniętych nowych technologii jest są ogniwa elektrolizy ze stałym tlenkiem (SOEC) gdzie w wysokiej temperaturze (od 600 do 850 °C) instalacja rozdziela parę wodną na jej składniki, wodór i tlen, wykorzystując energię elektryczną z OZE. Jako pierwsza jej potencjał doceniła NASA wykorzystując ten elektrolizer w łaziku Mars 2020 w urządzeniu zwanym MOXIE (Mars Oxygen ISRU – In Situ Resource Utilization) wysłanym w ramach misji Perseverance. Od kwietnia 2021 roku produkuje tlen z bogatej w dwutlenek węgla atmosfery Marsa.
Praktyczny początek wysokotemperaturowej elektrolizy w produkcji wodoru datuje się na 2022 rok gdy niemiecka firma Sunfire zaczęła instalację wysokotemperaturowy elektrolizerów SOEC m.in. w zakładach Neste w Rotterdamie (o mocy 2,6 MW) i RWE w Lingen w Dolnej Saksonii (250 KW). Jeszcze większy elektrolizer o mocy 25 MW w 2024 roku Norsk e-fuel chce wykorzystać do produkcji 12,5 miliona litrów nafty syntetycznej.
Technologia ogniw elektrolizy ze stałym tlenkiem (SOEC) jest jedną z najbardziej wydajnych na rynku. Jej sprawność na poziomie 80 – 90 proc. zapewniając najniższe koszty wodoru. Istotnym elementem jest także wykorzystania w procesie przemysłowego ciepła odpadowego, dzięki czemu zmniejsza się zapotrzebowanie na energię elektryczną. Brak tu też metali szlachetnych wymaganych do produkcji – stos wykonany jest z ceramiki, która może być pozyskiwana lokalnie. Elektrolizery SOEC mają przy tym modułowa konstrukcję, co umożliwia łatwe skalowanie produkcji wodoru zgodne z zapotrzebowaniem.
Wadę tej technologii jest wciąż wysoki koszt inwestycji w stosunku do mocy wytwórczych. W ich przypadku CAPEX waha się od 2,8 do 5,6 tys. dol. za kW, czyli od dwóch do pięciu razy więcej niż elektrolizerów PEM. Jest to jednak technologia na wczesnym etapie rozwoju, a historia poprzednich technologii pokazała, że koszty inwestycji da się szybko redukować.
Jeszcze nie dodano komentarza!