Производство «зеленого» водорода остается энергоемким процессом, требующим больших объемов электричества. Снизить затраты позволяет высокотемпературный паровой электролиз, при котором значительная часть энергии подается в виде тепла, в том числе остаточного от промышленных предприятий. Сейчас в этом сегменте доминируют твердооксидные элементы на базе диоксида циркония. Они работают при температуре выше 700 градусов Цельсия, что обеспечивает высокую эффективность, но приводит к быстрому износу компонентов и удорожанию всей установки.
Альтернативой выступают протон-проводящие керамические элементы. Они функционируют при более умеренных температурах – от 300 до 600 градусов Цельсия. Технология позволяет напрямую отделять атомы водорода от молекулы воды, выдавая на выходе неразбавленный газ. Снижение рабочей температуры обещает удешевление материалов конструкции и уменьшение проблем с деградацией оборудования. При этом из-за сложностей с формовкой специфической керамики такие электролизеры десятилетиями не выходили за рамки лабораторных прототипов малой мощности.
Для вывода технологии на промышленный уровень европейский консорциум запустил проект PEPPER. В его состав вошли исследовательские институты и профильные компании из Германии, Австрии, Франции, Дании, Эстонии и Чехии. Инженеры намерены отказаться от устаревшей трубчатой архитектуры ячеек и создать плоские протон-проводящие элементы площадью около 100 квадратных сантиметров.
Ожидается, что интеграция плоских ячеек в многоуровневые блоки позволит оценить реальный потенциал технологии в условиях парового электролиза. К 2028 году участники проекта планируют подготовить детализированную дорожную карту для коммерциализации установок мощностью в десятки киловатт. Массовое внедрение систем намечено на период 2035–2040 годов. Помимо производства чистого водорода, технология может быть востребована в химическом синтезе сложных соединений, включая этилен и аммиак.