Ізраїльська компанія H2Pro стверджує, що її високоефективна технологія поділу води дозволить до 2030 року доставляти зелений водень за ціною менш як $1 за кілограм.
Це буде означати зниження цін на «зелений» H2 на 60-80% до рівня, при якому він буде дешевше на одиницю енергії, ніж поточні роздрібні ціни на бензин. Наразі ніхто не очікує такого роду падіння цін до 2050 року, і навіть тоді це найкращий варіант розвитку подій.
Якщо припустити, що розподіл може бути швидко збільшений, і якщо ціна вуглецю складе $100 за тонну еквіваленту СО2, це може негайно зробить водень конкурентоспроможним за вартістю в багатьох областях застосування, від автотранспорту до заміни вугілля у виробництві сталі і природного газу при виробництві та перероблюванні аміаку. Навіть без податку на викиди вуглецю це був би чудовий варіант для заміни дизельного палива на автомобільному і залізничному транспорті.
Що саме тут обіцяно?
У рекламному ролику H2Pro заявляє, що її процес поділу води E-TAC є «першою технологією, що забезпечує енергоефективність 95% в порівнянні з 70% електролізу води». Також говориться, що пристрої E-TAC «недорогі, легко масштабуються, безпечніші і працюють при вищому тиску». У прес-релізі також уточнюється: «У поєднанні з очікуваним зниженням вартості відновлюваних джерел енергії, технологія H2Pro дозволить отримувати зелений водень на $1 за кг в масштабі, що робить його найдешевшим зеленим воднем у світі».
Компанія представила лабораторний стенд, що виробляє крихітні кількості водню, але цей стрибок ефективності й обіцяний ККД всієї системи в 95%, безумовно, заслуговують на похвалу. Один з ключових чинників, що впливають на водень як засіб зберігання енергії, – це неефективність циклу його використання. Як правило, ви втрачаєте близько 30% своєї здобутої відновлюваної енергії в ту хвилину, коли відбувається розподіл води. Зниження цього показника до 5% призведе до значного розвитку зеленої енергії, навіть якщо паливні елементи, які витягують енергію з водню на кінцевій стадії використання, як і раніше дуже неефективні.
Чим процес E-TAC відрізняється від традиційного гідролізу?
Електроліз з генерацією струму виробляє водень і кисень одночасно, пропускаючи електрику через воду, збагачену лугом або кислотою, для утворення газоподібного кисню, який притягається до анода, а водень притягається до катода. Ця операція виконується в камері, яка фізично розділена мембраною, що дозволяє збирати кожен газ окремо.
E-TAC, що означає «електрохімічне – термічно активоване хімічне розщеплення води», був спочатку розроблений в Ізраїльському технологічному інституті. В ході цього процесу виробляються водень і кисень у двох окремих процесах. На першому (електрохімічному) етапі через воду пропускають струм при 25°C, виділяючи H2, який може збиратися біля катода, і іони гідроксиду (OH-), які притягуються до анода з гідроксиду нікелю (Ni (OH) 2). Це окислює анод до оксігідроксіда нікелю (NiOOH).
Другий етап відключає електричний ланцюг і нагріває воду до 95°C, оптимальної точки, в якій анод з оксігідроксіду нікелю реагує з водою. Цей процес вивільняє кисень, який він отримав на першому етапі, повертаючи анод назад, в гідроксид нікелю і налаштовує його на інший цикл. Добавки до води, в тому числі кобальт, допомагають запобігти утворенню небажаного кисню на першому етапі.
Газоподібні водень і кисень ніколи не змішуються, тому мембрана між ними взагалі не потрібна. Таким чином, ризик вибухонебезпечного змішання газів виключений. Система E-TAC, на відміну від мембранних систем, може підтримувати виробництво під високим тиском – до 100 бар, що означає, що вам не потрібно витрачати більше грошей на компресори. Також відсутність мембрани допомагає скоротити капітальні витрати, експлуатацію та технічне обслуговування.
Він також добре підходить для використання з поновлюваними джерелами енергії, такими як сонце і вітер, оскільки здатний ефективно працювати при часткових навантаженнях. Ці поновлювані джерела енергії постійно змінюються по потужності і рідко працюють на 100%.
Що далі?
H2Pro заявляє, що інвестиційний фонд в розмірі $22 млн буде використаний для підтримки постійного розвитку технології і збільшення виробничих можливостей H2Pro.
Лабораторний прототип може виробляти близько 100 грамів водню на день. Компанія розраховує мати в експлуатації дослідний зразок потужністю 1 кг/день. Це жахливо довгий шлях від 1 кг/день до виробництва водню в промислових масштабах. І кладовища капіталізму усіяні компаніями, чиї технології побили рекорди в лабораторії, але не змогли скоротити їх в реальному світі.
https://youtu.be/s6ISMgT9kYE
Якщо H2Pro зможе створити великомасштабну систему, що виробляє водень для паливних елементів з екологічно чистої енергії по долару за кілограм до 2030 року, вона досягне того, що більшість прогнозів оцінює як кращу мету на 2050 рік – на 20 років раніше графіку.
Читайте також: