Серия публикаций, посвященная кратким обзорам совершенствования получения водорода электролизом воды в странах мира (первое приближение). Германия.
Содержание:
- Электролиз с твердо-полимерной мембраной
- Электролиз воды под давлением
- Высокотемпературный паровой электролиз
- Капиталовложения в технологии электролиза
Выводы
1. Электролиз с твердо-полимерной мембраной
В Институте исследований энергетики и климата и кафедры топливных элементов (Ахенский университет, г.Ахена) ведутся разработки по проблеме повышения эффективности электролиза воды с твёрдо-полимерной мембраной в направлении оптимизации электролизной ячейки по пути:
- подбора электрокатализаторов
- подбора состава твердо-полимерной мембраны.
А также компанией Linde AG разрабатываются новые конструкции электролизеров.
2. Электролиз воды под давлением
В Институте исследований энергетики и климата и Ахенского университета в рамках моделирования электролиза под давлением:
- изучается влияние давления на твердо-полимерный электролит, который служит разделительной мембраной катодного и анодного пространств электролизера;
- оценивается проводимость и проницаемость водорода и кислорода через твердо-полимерный электролит в зависимости от давления;
- оптимизируется толщина твердо-полимерного электролита.
Имеется опыт экспериментальных испытаний электролизёра мощностью 100 кВт под высоким давлением на протяжении 5000 ч работы. В планах испытания электролиза мегаваттного уровня мощности.
3. Высокотемпературный паровой электролиз
Сотрудниками Технического университета г. Мюнхена выполнено технико-экономическое обоснование по оценке удельного расхода электроэнергии для высокотемпературного парового электролиза, который составил 2,82 кВт·ч/нм3 Н2.
Отмечается необходимость в более длительном сроке службы батареи твердооксидных электролизеров.
4. Капиталовложения в технологии электролиза
Отмечается, что прогресс НИОКР за период 90-х до 2017гг привел к заметному снижению затрат в технологию твердо-полимерного и щелочного электролиза. К 2030г прогнозируются удельные капиталовложения на уровне 397 и 955 евро/кВт для электролиза с твёрдо-полимерным электролитом и щелочного электролиза соответственно (Ахенский университет).
Выводы
- В Германии ведутся разработки по совершенствованию технологии электролиза воды. Активно разрабатываются вопросы, связанные с электролизом под высоким давлением.
- Исследуется эффективность высокотемпературного парового электролиза.
- Прогнозируется перспективная удельная стоимость электролизной технологии с твердо-полимерной мембраной и с щелочным электролитом.