อิเล็กโทรไลเซอร์ในน้ำอุณหภูมิต่ำ – ข้อดี คอขวด และมุมมอง

ไฮโดรเจนสีเขียว (GH₂) ผลิตโดยกระบวนการอิเล็กโทรลิซิสของน้ำในเครื่องอิเล็กโตรไลเซอร์ ซึ่งใช้พลังงานไฟฟ้าหมุนเวียน เช่น ลม แสงอาทิตย์ พลังน้ำ ความร้อน (<0.1% ของการผลิตไฮโดรเจนทั่วโลก เทียบกับ 99% จากเชื้อเพลิงฟอสซิล) รายงานตลาดล่าสุดบางฉบับระบุว่ามี GH ระหว่าง 400 ถึง 550 ล้านตัน₂ จะผลิตโดยอิเล็กโทรไลซิส โดยต้องใช้อิเล็กโตรไลเซอร์ 3000–4000 GW (ความจุอิเล็กโทรไลเซอร์เพิ่มขึ้นประมาณ 3000–4000 เท่าภายในปี 2050)

อิเล็กโทรไลเซอร์น้ำและโดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยีอิเล็กโทรไลเซอร์น้ำอุณหภูมิต่ำ (LT-WE) ขึ้นอยู่กับ (i) วัสดุที่ใช้อย่างมาก เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยา อิเล็กโทรไลต์ ตัวแยก อิเล็กโทรด ชั้นขนส่งที่มีรูพรุน/ชั้นการแพร่กระจายของก๊าซ และ (ii) อุณหภูมิและความดันในการทำงาน ปัจจุบัน LT-WE มีสามประเภทหลักๆ ได้แก่: (i) อิเล็กโทรไลเซอร์น้ำแบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEMWE) (ii) อิเล็กโทรไลเซอร์น้ำอัลคาไลน์ (AWE) และ (iii) อิเล็กโตรไลเซอร์น้ำเมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออน (AEMWE) สำหรับ LT-WE ทั้งหมด จำเป็นต้องมีการวิจัยและพัฒนาเพิ่มเติมในด้านวัสดุและระบบ (เช่น ความสมดุลของโรงงาน) เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพ และความทนทานอย่างมาก พร้อมทั้งลดต้นทุน

การนำเสนอนี้เน้นย้ำถึงความล้ำหน้า คุณประโยชน์ ปัญหาคอขวด (เช่น วัตถุดิบที่สำคัญ เมมเบรน การย่อยสลาย ต้นทุน) กลยุทธ์ในการลดต้นทุน (วัสดุ กองซ้อน และระบบ) เส้นทางที่เป็นไปได้ในการเอาชนะปัญหาหลัก และ ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพหลักและเป้าหมายทางเทคโนโลยีสำหรับเทคโนโลยี LT-WE ทั้งหมด

บรูโน จี. โพลเล็ต เป็นศาสตราจารย์ด้านเคมีที่ Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR) ผู้อำนวยการ UQTR Green Hydrogen Lab (GH2Lab) รองผู้อำนวยการสถาบัน UQTR Institute for Hydrogen Research (IHR) และผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านพลังงานทดแทนที่ มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนอร์เวย์ (NTNU) เขาเคยทำงานเกี่ยวกับพลังงานไฮโดรเจนในสหราชอาณาจักร ญี่ปุ่น แอฟริกาใต้ นอร์เวย์ และแคนาดา เขาดำรงตำแหน่งประธานการวิจัยอันทรงเกียรติสองคน ได้แก่ ประธานการวิจัยของ NSERC ระดับ 1 ของแคนาดาในด้านการผลิตไฮโดรเจนสีเขียว และประธานการวิจัยพลังงานทดแทน Innergex (ได้รับทุนบางส่วนจากกระทรวงเศรษฐกิจและนวัตกรรมของควิเบก) โดยมุ่งเน้นที่เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์น้ำและเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนรุ่นต่อไป . เขายังเป็นประธานแผนกไฮโดรเจนสีเขียวของสมาคมระหว่างประเทศเพื่อพลังงานไฮโดรเจน (IAHE) เมื่อเร็วๆ นี้ เขาได้รับเชิญให้เข้าร่วมสภาวิศวกรเพื่อการเปลี่ยนผ่านพลังงาน (CEET) ซึ่งเป็นสภาที่ปรึกษาอิสระของเลขาธิการสหประชาชาติ และมอบรางวัล IAHE Sir William Grove Award จากผลงานสุดล้ำในด้านไฮโดรเจน เซลล์เชื้อเพลิง และเทคโนโลยีอิเล็กโทรไลเซอร์

ศาสตราจารย์ Pollet สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกในสาขาเคมีเชิงฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยโคเวนทรี และสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกในสาขาเคมีบำบัดด้วยไฟฟ้าที่มหาวิทยาลัยลิเวอร์พูล งานวิจัยของเขาครอบคลุมในหลากหลายสาขาตั้งแต่การพัฒนาวัสดุใหม่สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงอุณหภูมิต่ำและเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์น้ำ การผลิตไฮโดรเจนจากน้ำบริสุทธิ์ (ไม่ใช่) สารอินทรีย์และขยะชีวภาพ ไปจนถึงเซลล์เชื้อเพลิงและระบบอิเล็กโทรไลเซอร์ เครื่องสาธิต และต้นแบบ งานวิจัยของเขายังมุ่งเน้นไปที่อัลตราซาวนด์และโซโนอิเล็กโตรเคมีเพื่อผลิตเซลล์เชื้อเพลิงและวัสดุอิเล็กโทรไลเซอร์ และเพื่อปรับปรุงกระบวนการเคมีไฟฟ้า เขาเป็นผู้เขียนหนังสือสองเล่ม แก้ไขมากกว่า 17 เล่ม และตีพิมพ์หนังสือมากกว่า 25 บทเกี่ยวกับไฮโดรเจนและเซลล์เชื้อเพลิง โซโนเคมี และโซโนอิเล็กโตรเคมี เขาได้กล่าวปาฐกถาพิเศษมากกว่า 200 ประเด็นและเชิญเสวนาในงานระดับนานาชาติต่างๆ