Vývoj elektrolyzérů jakožto klíčových technologií pro uhlíkovou neutralitu vodíkového hospodářství

Vývoj elektrolyzérů jakožto klíčových technologií pro uhlíkovou neutralitu vodíkového hospodářství

Když Evropská komise na jaře 2022 stanovila ve svém strategickém dokumentu REPowerEU cíl výroby 10 milionů tun obnovitelného vodíku v rámci EU a dalších 10 milionů tun ročního dovozu vodíku, iniciovala také konkrétní diskuze o tom, jak urychlit nasazení čistých technologií, mezi něž řadí i elektrolyzéry.

Na podporu dosažení tohoto cíle podepsali výrobci elektrolyzérů v EU a Evropská komise společnou deklaraci během prvního summitu o elektrolyzérech v květnu 2022. Tato deklarace stanovila konkrétní očekávání ohledně pokroku v regulačním rámci a stanovila cíl 17,5 GW roční výrobní kapacity do roku 2025. 

Elektrolyzéry hrají klíčovou roli v přechodu na udržitelné a nízkouhlíkové energetické zdroje. Tyto zařízení umožňují výrobu obnovitelného vodíku prostřednictvím elektrochemického procesu, kde elektrický proud rozkládá vodu na vodík a kyslík. To znamená, že výroba vodíku může být napájena elektřinou z obnovitelných zdrojů energie, jako jsou solární panely nebo větrné turbíny, čímž se minimalizují emise skleníkových plynů. Díky novým inovacím v oblasti elektrolyzérů, jako jsou například projekty společností Hysata, HydrogenPro a ITM Power, se otevírají dveře k nulovým emisím v produkci vodíku a tím i ke snížení celkového ekologického otisku energetického průmyslu. 

Norský výrobce elektrolyzérů, HydrogenPro je relativně novou společností v sektoru výroby elektrolyzérů, a to od roku 2013. Společnost buduje novou výrobu elektrolyzérů v Číně a očekává spuštění továrny s kapacitou 220 MW na konci tohoto roku. Továrna by měla obsloužit poptávku ze západních zemí. HydrogenPro si od tohoto kroku slibuje snížení výrobních cen především alkalických elektrolyzérů, které vyrábí. 

Britská společnost ITM Power představila nový modul s názvem Poseidon, který slibuje zvýšit škálovatelnost výroby obnovitelného vodíku. Modul elektrolyzéru s výkonem 20 MW by měl docílit zvýšení celkové elektrické účinnosti a snížení nákladů na kW instalovaného výkonu. ITM Power tak reaguje na rostoucí poptávku po větších elektrolyzérech. Je pravděpodobné, že v dlouhodobém hledisku půjdou podobnou cestou i ostatní výrobci. Řada predikcí tvrdí, že jedině tak bude možné dosáhnout úspor z rozsahu. 

Kromě vývoje a zlepšování stávajících konceptů je vhodné pozornost stočit i na vývoj úplně nových typů elektrolyzérů, a to i mimo Evropu. Na jižní polokouli rozvíjí revoluční koncept elektrolyzéru australská firma Hysata. Společnost se vydala na cestu vývoje inovativního elektrolyzéru společně s queenslandskou vládou, od které dostala finanční podporu. Technologie má potenciál zlepšit ekonomiku výroby obnovitelného vodíku. Díky finanční injekci ve výši 20,9 milionů dolarů má Hysata příležitost postavit a otestovat 5 MW systém, který přináší pokrok v podobě výrazně vyšší elektrické účinnosti svazku, a to až na úrovni 95 % a výrazně jednoduššímu podpůrnému systému elektrolyzéru, což má za následek jak nižší provozní, tak investiční náklady. Zda se společnosti podaří zopakovat výsledky na 5 MW systému za dosažení vysoké životnosti celého systému, je ale stále otevřené. 

Elektrolyzéry patří mezi klíčové technologie podporované v rámci evropské legislativy Net Zero Industry Act. Cílem tohoto nařízení je zvýšit výrobu čistých technologií v Evropské unii a podporovat strategické technologie s nulovými emisemi, které jsou komerčně dostupné a mají potenciál rychlého nárůstu. V České republice se vývojem menších elektrolytických svazků zabývá společnost LeanCat.  

Projekty Hysata, HydrogenPro a ITM Power ukazují, že inovace v oblasti elektrolyzérů budou klíčovým faktorem k rozjezdu vodíkového hospodářství. Snížení investičních nákladů, zvýšení elektrické účinnosti a výstavba nových obnovitelných zdrojů energie představují hlavní předpoklady, které mohou otevřít cestu k udržitelné vodíkové ekonomice. Kromě výše zmíněných společností, je řada dalších významných společností, které se aktivně věnují vývoji elektrolyzérů. Mezi tyto společnosti spadá například Siemens Energy, Nel Hydrogen, McPhy, Enapter a Bloom Energy, které svými projekty a inovacemi přispívají k rychlému pokroku a posunu této klíčové technologie vpřed.


Zdroje: 

https://etn.news/buzz/itm-power-poseidon-electrolyzer-hydrogen-module-details 

https://hydrogen-central.com/hysata-build-next-generation-hydrogen-electrolyser/

https://www.hydrogeninsight.com/electrolysers/hydrogenpro-to-supply-us-green-hydrogen-project-with-electrolysers-made-in-china/2-1-1492458  

https://ec.europa.eu/docsroom/documents/50014/attachments/1/translations/en/renditions/native  

EU electrolyser industry commits to boost manufacturing capacity tenfold by 2025 – EURACTIV.com