Przebiegająca w coraz szybszym tempie transformacja energetyczna jawi się jako największe wyzwanie czasów, w których żyjemy. Przykłada się do tego wielką wagę, żeby wytwarzać energię w sposób nisko- lub zeroemisyjny. Niezwykle prężenie rozwija się technologia wykorzystująca w tym celu wodór.
Zielony wodór to przyszłość!
Żeby wodór mógł zostać uznany za ekologiczne źródło energii, trzeba go wytworzyć i użytkować w ten sposób, żeby nie powstawały szkodliwe substancje. Zapewnia to proces elektrolizy wody, czyli procesu, podczas którego następuje przepływ prądu elektrycznego przez substancję, w wyniku czego zachodzą w niej zmiany struktury chemicznej. Elektroliza wody pozwala na uzyskanie wodoru o bardzo wysokiej czystości. Jeśli dodatkowo podczas uzyskiwania wodoru wykorzystamy energię ze źródeł odnawialnych, pomaga to w dekarbonizacji, przyczyniając się do wytworzenia “zielonego wodoru”.
Jakie są rodzaje elektrolizy wodoru? Zacznijmy od elektrolizy alkalicznej
Najstarszą, a jednocześnie najbardziej rozwiniętą technologią wodorową jest elektroliza alkaliczna. Istnieją elektrolizery, które są w stanie wytworzyć nawet 60 kg wodoru na godzinę, a jak weźmiemy pod uwagę dość długi czas jego życia, wnioski są obiecujące, zwłaszcza biorąc pod uwagę efektywność ekonomiczną. Z drugiej strony elektrolizy alkaliczne mają ten mankament, że nie wykazują się elastycznością, co w przypadku współpracy z OZE ma ogromne znaczenie. Przez te ograniczenia naukowcy stale poszukują lepszych i bardziej obiecujących metod.
Elektrolizery z polimerową membraną elektrolityczną (PEM) – na czym to polega?
Z tego właśnie powodu eksperymentuje się z nowymi sposobami, a efektem są elektrolizery z polimerową membraną elektrolityczną (PEM – polymer electrolyte membrane lub proton exchange membrane). Różnią się one od wcześniej wspomnianej elektrolizy alkalicznej tym, że w tym wypadku używa się inny rodzaj elektrolitu. Jest nim stały polimer, w którym można wykorzystać tylko zdejonizowaną wodę. Ta metoda ma wiele zalet, między innymi taką, że można osiągnąć wysoką gęstość prądu i sprawność. Co więcej, tak uzyskany wodór ma wysoki poziom czystości. Niestety, występują tu też pewne wady, do których zaliczamy wysokie koszty materiałów.
Wysokotemperaturowa elektroliza pary wodnej – co wiemy na jej temat?
Wobec tych mankamentów dąży się do ulepszenia tego procesu, przeprowadzając elektrolizę w wysokiej temperaturze. Zapewnia to dużą efektywność ze względu na mniejszą ilość energii elektrycznej, która jest tu potrzebna. To, co najważniejsze – ciepło niezbędne do podniesienia temperatury może być uzyskane ze źródeł odnawialnych. Wysokotemperaturowa elektroliza pary wodnej odbywa się przy bardzo wysokiej temperaturze, w przedziale od 750 do 950 stopni Celsjusza. Tak wysoka temperatura sprawia, że energia elektryczna jest mniejsza (o około 35%) z elektrolizą, jaka ma miejsce w niższej temperaturze. Ale to nie wszystko, bo na uwagę zasługuje też sprawność elektrolizy, sięgając niemalże 100%. To jednocześnie nowa technologia, więc jej wykorzystywane nie jest jeszcze opłacalne.
Energetyka wodorowa zyskuje na znaczeniu, dzięki czemu “zielony wodór” może stać się znaczącym źródłem energii. Wiele podmiotów, także na naszym rynku dąży właśnie do tego.
Przykładem jest Centralna Dolina Wodorowa im. Braci Łaszczyńskich, której głównym celem działalności jest pobudzenie w przedsiębiorstwach potrzeby zmian i chęci działania w kierunku zielonej transformacji w swoich organizacjach.
Zanurz się w świat elektrolizy wody!
Poznaj technologię, która umożliwia produkcję czystego wodoru i odkryj, jak może ona przekształcić naszą energetyczną przyszłość!
