Израильский "зеленый" водород может привести к революции в энергетике

Ученые Хайфского Техниона вместе с коллегами из других университетов впервые представили метод промышленного получения "зеленого" водорода, который совместим с солнечной и ветровой энергией.

Работа опубликована в журнале Nature Reviews Clean Technology.

Традиционный электролиз для расщепления воды на водород и кислород использует два электрода, разделенных мембраной. Этот дорогой подход страдает от внутренних утечек водорода и плохо совместим с непостоянной солнечной и ветровой энергией.

Технология разделенного водного электролиза (DWE) решает эти проблемы. DWE разделяет производство водорода и кислорода во времени, полностью устраняя необходимость в мембранах. Вместо этого используются редокс-материалы, которые могут накапливать и высвобождать ионы кислорода или водорода. При этом редокс-материалы могут работать как своего рода аккумуляторы и источники энергии при недостатке внешней мощности.

Руководитель проекта профессор Авнер Ротшильд вместе с коллегами из Техниона в 2015 году впервые предложил использовать никелевые редокс-электроды. DWE функционирует как электролизер со встроенной батареей, что позволяет буферизовать энергетические колебания от возобновляемых источников, делая технологию совместимой с солнечными и ветровыми системами.

Переход от лабораторных экспериментов к промышленному производству требует огромного увеличения масштаба. Лабораторные установки DWE производят менее грамма водорода в день, а промышленным системам необходимо генерировать около тонны ежедневно – в миллион раз больше. Обычные промышленные электролизеры требуют стабильного энергоснабжения и их трудно использовать при колебаниях мощности, которые неизбежны при солнечной и ветровой энергии. DWE-установки можно использовать как своего рода электролизные батареи, чтобы достичь промышленных масштабов, а от колебаний они защищены.

Рынок водорода в настоящее время составляет около $250 миллиардов год и в ближайшее десятилетие может вырасти до $550 миллиардов. Разделенный электролиз существует всего 12 лет, в то время как более традиционные технологии развивались десятилетиями. Но благодаря новаторским разработкам ученых Техниона и их коллег следующее десятилетие может сделать системы разделенного электролиза конкурентами обычным электролизерам в преобразовании возобновляемой энергии в зеленый водород.