Düşük sıcaklıklı su elektrolizörleri – avantajlar, darboğazlar ve görünüm

Yeşil hidrojen (GH₂) yenilenebilir elektrikle çalışan bir elektrolizörde suyun elektrolizi yoluyla üretilir, örneğin rüzgar, güneş, hidro, termal, (küresel hidrojen üretiminin <%0.1'ine karşı %99'u fosil yakıtlardan). Bazı yeni piyasa raporları, 400 ila 550 milyon ton arasında GH olduğunu gösteriyor.₂ 3000–4000 GW elektrolizör gerektiren elektrolizle üretilecektir (3000'ye kadar elektrolizör kapasitesinde yaklaşık 4000–2050 kat artış).

Su elektrolizörleri ve özellikle düşük sıcaklıklı su elektrolizörü (LT-WE) teknolojileri, büyük ölçüde (i) kullanılan malzemelere, yani katalizörler, elektrolitler, ayırıcılar, elektrotlar, gözenekli taşıma katmanları/gaz difüzyon katmanları ve (ii) çalışma sıcaklıkları ve basınçlarına bağlıdır. Şu anda üç ana LT-WE türü vardır: (i) proton değişim membranlı su elektrolizörü (PEMWE), (ii) alkalin su elektrolizörü (AWE) ve (iii) anyon değişim membranlı su elektrolizörü (AEMWE). Tüm LT-WE için, verimliliği, performansı ve dayanıklılığı büyük ölçüde iyileştirmek ve maliyetleri azaltmak için malzeme ve sistemlerde (örneğin tesis dengesi) daha fazla Ar-Ge gereklidir.

Bu sunum, en son teknolojiyi, faydaları, darboğazları (örn. kritik ham maddeler, membranlar, bozunma, maliyetler), maliyet düşürme stratejilerini (malzemeler, yığın ve sistem seviyeleri), önemli sorunların üstesinden gelmek için potansiyel yolları ve tüm LT-WE teknolojileri için temel performans göstergeleri ve teknoloji hedefleri.

Bruno G Pollet Université du Québec à Trois-Rivières'te (UQTR) kimya profesörü, UQTR Yeşil Hidrojen Laboratuvarı'nın (GH2Lab) direktörü, UQTR Hidrojen Araştırma Enstitüsü'nün (IHR) müdür yardımcısı ve yenilenebilir enerji konusunda yardımcı profesördür. Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (NTNU). İngiltere, Japonya, Güney Afrika, Norveç ve Kanada'da hidrojen enerjisi üzerine çalıştı. İki prestijli araştırma kürsüsüne sahiptir: Yeşil Hidrojen Üretiminde NSERC Tier 1 Kanada Araştırma Kürsüsü ve yeni nesil su elektrolizörleri ve hidrojen üretim teknolojilerine odaklanan Innergex Yenilenebilir Enerji Araştırma Kürsüsü (kısmen Quebec Ekonomi ve İnovasyon Bakanlığı tarafından finanse edilmektedir). . Aynı zamanda Uluslararası Hidrojen Enerjisi Birliği'nin (IAHE) Yeşil Hidrojen Bölümü'nün başkanıdır. Yakın zamanda Enerji Geçişi için Mühendisler Konseyi'ne (CEET): Birleşmiş Milletler Genel Sekreteri'nin Bağımsız Danışma Konseyi'ne katılmaya davet edildi ve hidrojen, yakıt hücresi alanındaki çığır açan çalışması nedeniyle IAHE Sir William Grove Ödülü'ne layık görüldü. ve elektroliz teknolojileri.

Prof. Pollet, Coventry Üniversitesi'nde fizikokimya alanında doktorasını tamamladı ve Liverpool Üniversitesi'nde elektrokataliz alanında doktora sonrası çalışmalarını üstlendi. Araştırmaları, düşük sıcaklıklı yakıt hücreleri ve su elektrolizörleri için yeni malzemelerin geliştirilmesinden, saf (olmayan) sulardan, organik maddelerden ve biyo-atıklardan yakıt hücresi ve elektrolizör sistemlerine, göstericilere ve prototiplere kadar çok çeşitli alanları kapsamaktadır. Araştırmaları ayrıca yakıt hücresi ve elektrolizör malzemeleri üretmek ve elektrokimyasal süreçleri iyileştirmek için ultrason ve sonoelektrokimyaya odaklanmaktadır. Hidrojen ve yakıt hücreleri, sonokimya ve sonoelektrokimya üzerine 17'den fazla editörlüğünü yaptığı ve 25'ten fazla kitap bölümü yayınlayan iki kitabın yazarıdır. Çeşitli uluslararası etkinliklerde 200'den fazla açılış konuşması ve davetli konuşma yaptı.