Все понимают, что водород это топливо будущего. Запасы водорода на планете Земля - гигантские, ведь он часть молекулы обычной воды. Вопрос лишь в том - как эффективно разложить воду на водород и кислород.
И хотя это дело пусть недалекого, но будущего, и пока речь о замене водородом традиционного топлива не идет, водород применяется в различных отраслях промышленности, в частности для охлаждения турбогенераторов, вырабатывающих электроэнергию на атомной станции.
Сам водород, использующийся для охлаждения турбогенераторов производится там же на АЭС. На российских АЭС для производства водорода используют электролизёры щёлочного типа. Это тип электролизера, который характеризуется наличием двух электродов, работающих в жидком растворе щелочного электролита гидроксида калия (KOH) или гидроксида натрия (NaOH).
Наличие щелочи создает множество проблем, включая проблемы экологии и безопасности. Да и их эффективность, чистота получаемых продуктов, оставляла желать лучшего: в водороде была примесь кислорода, а в кислороде - водорода.
Компания «Поликом» разработала и наладила производство бесщелочных электролизёров. Для разделения воды на водород и кислород используется специальная высокотехнологичная мембрана, которая пропускает только протоны (Proton Exchange Membrane).
Отличительной особенностью PEM электролиза является то, что в качестве электролита используется не жидкость (обычно – раствор щёлочи), а твёрдая полимерная мембрана, обладающая протонной проводимостью (Proton Exchange Membrane).
Способность обеспечивать транспорт протонов – это основное свойство мембраны. Однако важно, что она также является газонепроницаемой и не обладает электропроводностью.
Таким образом, из всех компонентов, образовавшихся на аноде в результате расщепления молекулы воды, только водород в виде катиона H+ (то есть протона) способен проникнуть через мембрану на катодную сторону. На катоде 2 протона и 2 электрона образуют одну молекулу водорода. Так как транспорт протонов (Н+) происходит в гидратированной форме, то единственная примесь в образовавшемся водороде – это вода. Никакие другие примеси в водороде не возможны по природе описанного физико-химического процесса электролиза на протонообменной мембране.
Преимущество новой электролизной установки — безопасность и чистота. Она производит водород чистотой 99,999%.
Новейшая отечественная установка впервые установлена на Кольской АЭС. Здесь она уже произвела первый водород, который необходим для охлаждения турбогенераторов, вырабатывающих электроэнергию на атомной станции.
Электролизер отечественного производства компании «Поликом» представляет собой готовую установку в контейнерном исполнении, для которой на месте нужна только бетонная площадка. Специальная система деионизации обеспечивает надёжность и безопасность работы комплекса за счёт подготовки воды к процессу электролиза и дополнительной очистки от вредных примесей. Внутри электролизного блока молекула воды расщепляется на протоны, электроны и кислород и далее, благодаря разнице давлений и специальной мембране, которая пропускает только протоны и электроны снова объединяются образуя водород, а кислород выводится из системы.
Но это только начало. Опыт по обращению с водородом позволил Кольской АЭС стать пилотной площадкой для производства водорода в России. Реализация проекта по созданию стендового-испытательного комплекса по производству водорода запланирована на 2025 год.
«Сегодня Россия активизирует работу по созданию высокотехнологичной основы во всех сферах жизни. Водородная энергетика — это одно из приоритетных направлений научно-технологического развития Госкорпорации „Росатом“. Мы верим, что данная пилотная установка зарекомендует себя, и в дальнейшем Кольская АЭС начнёт производить чистый водород в необходимых промышленных масштабах», — прокомментировал главный инженер Кольской АЭС Владимир Матвеев.
Таким образом, технология, которая используется сегодня в узких целях - для производства водорода для нужд АЭС, будет масштабирована для производства водорода в промышленных масштабах, в том числе и для нужд водородной энергетики.
Причем использоваться для этого будут российские технологии и российское оборудование. Они уже сейчас работают на Кольской АЭС.
Ставьте👍и подписывайтесь на канал. А если хотите больше новостей об успехах России, то подпишитесь и на наш телеграм @sdelanounas_ru ⬅️