Výroba zeleného vodíka patrí medzi kľúčové piliere energetickej transformácie v Európe, no doteraz ju brzdia najmä vysoké náklady a technologická náročnosť. Nemecký priemyselný koncern Rheinmetall teraz oznámil prelom v oblasti elektrolytickej výroby vodíka, ktorý by mohol celý proces výrazne zlacniť a zefektívniť.

Spoločnosť vyvinula novú generáciu elektród pre alkalické elektrolyzéry, ktoré dokážu pracovať s vyšším výkonom pri nižších investičných nákladoch. Podľa firmy už prebiehajú prípravy na pilotnú výrobu a sériová produkcia má nasledovať krátko po jej spustení.

Vyšší výkon bez drahých vzácnych kovov

Kľúčovým prvkom novej technológie je použitie katalyzátorov bez obsahu drahých kovov. Doterajšie elektrolyzéry sa často spoliehajú na platinu alebo irídium, ktoré sú nielen drahé, ale aj strategicky citlivé suroviny s obmedzenými zásobami.

Nové elektródy vyvinuté v rámci projektu E2ngel dokážu podľa Rheinmetallu dosiahnuť buď dvojnásobnú výkonovú hustotu, alebo viac než 10 % zlepšenie účinnosti oproti bežným riešeniam. To znamená, že na rovnaký výkon stačí menší elektrolyzér, menej materiálu a nižšie kapitálové náklady na celý systém.

Výsledkom má byť citeľné zníženie ceny vyrobeného vodíka, čo je zásadné najmä pre priemysel, dopravu a energetiku, kde sa vodík považuje za jednu z mála realistických možností dekarbonizácie. Na tému upozornil portál Interesting Engineering.

Výsledok trojročného výskumu s podporou štátu

Na vývoji sa podieľala dcérska spoločnosť KS Gleitlager ako hlavný riešiteľ v rámci štátom podporovaného konzorcia „Noble Metal-free Electrodes for the Next Generation of Alkaline Electrolysis“. Projekt trval približne 3 roky a zapojili sa doň aj Nemecké centrum pre letectvo a kozmonautiku (DLR) a spoločnosť McPhy Energy Germany, ktorá sa špecializuje na výrobu elektrolyzérov.

DLR testovalo rôzne prototypy elektród z hľadiska elektrochemických vlastností a dlhodobej stability. McPhy následne overovalo ich funkčnosť v reálnych elektrolytických systémoch. Podľa zverejnených údajov sa podarilo prekonať pôvodne stanovené ciele v oblasti napätia článkov aj prúdovej hustoty.

Pixabay/Pexels

Vývojári zároveň zdôrazňujú, že technológia sa hodí pre veľké priemyselné zariadenia a nie je určená len pre laboratórne alebo pilotné projekty.

Výrobná linka pre megawattové elektrolyzéry

Pilotná výroba sa má rozbehnúť v závode St. Leon Rot v priebehu nasledujúceho roka. Výrobná linka je navrhnutá pre elektródy s dĺžkou až 2 m, čo umožňuje ich použitie v elektrolyzéroch s výkonom v megawattových triedach, ktoré sú potrebné pre veľké vodíkové parky a priemyselné aplikácie.

Firma zároveň uvádza, že už pri návrhu výroby počítala s masovým nasadením, aby bolo možné rýchlo škálovať produkciu v prípade rastúceho dopytu po zelenom vodíku v Európe.

Zníženie nákladov na výrobu vodíka má širší význam než len technologický pokrok. Európske štáty vnímajú vodík ako nástroj na znižovanie závislosti od dovozu fosílnych palív a na stabilizáciu energetických sústav s vysokým podielom obnoviteľných zdrojov.

Ak sa nové elektródy osvedčia v priemyselnej prevádzke, môžu urýchliť výstavbu vodíkových elektrolyzérov pri veterných a solárnych parkoch, zlepšiť ekonomiku skladovania energie a podporiť rozvoj vodíkovej dopravy aj hutníctva bez uhlíka.

Z pohľadu energetickej transformácie ide o typ inovácie, ktorá nepriťahuje pozornosť verejnosti, no rozhoduje o tom, či sa ambiciózne klimatické ciele dajú pretaviť do reálnej a cenovo dostupnej infraštruktúry.

Čítajte viac z kategórie: Ekológia