Новости

Apr 08, 2024

Низкий

1 августа 2023 г. | Мэри Пейдж Бэйли Будущее зеленого водорода зависит от успеха каждого этапа его экосистемы. Многие факторы способствуют необходимому масштабированию критически важной инфраструктуры.

1 августа 2023 г. | Мэри Пейдж Бэйли

Будущее зеленого водорода зависит от успеха каждого этапа его экосистемы. Многие факторы способствуют расширению критически важной инфраструктуры, необходимой для достижения промышленной декарбонизации.

Во всем мире водород все чаще рассматривается как важнейшая часть стратегий промышленной декарбонизации, как в качестве альтернативного топлива, так и в качестве метода декарбонизации производственных секторов, использующих водород в качестве сырья. В последнее время стимулы, предусмотренные Законом о сокращении инфляции (IRA), быстро активизировали деятельность вокруг проектов по производству низкоуглеродного водорода в США, направленных на увеличение использования водорода в качестве источника энергии и переход на «зеленый» водород вместо традиционного ископаемого топлива. на основе «серого» водорода. В рамках IRA значительное финансирование со стороны Министерства энергетики США (DOE; Вашингтон, округ Колумбия; www.energy.gov) выделяется для региональных центров чистого водорода — крупномасштабных производственных и транспортных сетей, которые будут строить полностью водородные сети. цепочка значений. Эти хабы включают в себя электролизеры для производства зеленого водорода из воды, заправочные станции для его распределения и топливные элементы для преобразования его в электричество, а также трубопроводы, резервуары и другую логистическую инфраструктуру. Каждый хаб представил официальное предложение, а выбор финансирования будет объявлен позже в этом году. Поскольку производство низкоуглеродного водорода распространяется по всей территории США и за их пределами, за кулисами этого масштабного расширения учитывается множество критических факторов, включая проблемы рабочей силы, безопасность и хранение водорода, цепочки поставок оборудования и конечное использование.

В связи с появлением новых проектов по производству низкоуглеродного водорода производство электролизеров и связанных с ним компонентов быстро расширяется, уделяя особое внимание экономии за счет масштаба и автоматизации. В то же время достижения в области энергоэффективности и долговечности более эффективных мембран и катализаторов сокращают первоначальные капитальные затраты. «Масштабирование производства электролизеров является одним из крупнейших потенциальных препятствий для расширения рынка водорода. Существенный рост производства, в свою очередь, основан на масштабном расширении мощностей возобновляемой энергетики. Стратегические инвестиции по всей цепочке создания стоимости являются ключом к предотвращению долгосрочных ограничений производства», — говорит Стефани Копчик, руководитель венчурного предприятия по водородному бизнесу в The Chemours Company (Уилмингтон, Делавэр; www.chemours.com). Chemours находится в уникальном положении как производитель компонентов электролизеров, а именно ионообменных мембран Nafion, а также как пользователь зеленого водорода на некоторых своих производственных площадках. Недавно компания объявила о планах инвестировать 200 миллионов долларов в расширение производственных мощностей ионообменных материалов на своем заводе в Виллер-Сен-Поль, Франция, а также сотрудничает с TC Energy для установки электролизеров с протонообменной мембраной (ПЭМ) (рис. 1). ) для снабжения водородом двух производственных площадок Chemours в Западной Вирджинии в рамках предложения Аппалачского регионального центра чистого водорода (ARCH2). «Для дальнейшего продвижения декарбонизации наших производственных процессов на каждом объекте Chemours планирует потреблять часть производимого чистого водорода в виде смеси топлива с природным газом для сжигания существующего котельного оборудования», — добавляет Копчик. Чтобы достичь мощностей по производству водорода, необходимых для промышленной декарбонизации, производительность электролизеров должна продолжать улучшаться вместе с масштабами производства, особенно с точки зрения энергоэффективности и долговечности внутренних компонентов. «Мы постоянно стремимся повысить энергоэффективность наших ионообменных мембран, что напрямую влияет на общую эффективность электролизера. В то же время мы работаем над увеличением долговечности мембран. Кроме того, снижения затрат можно достичь за счет снижения уровня загрузки катализатора или перехода на альтернативные катализаторы, которые не снижают эффективность или долговечность. В этой области Chemours продолжает разработку иономерных дисперсий, которые позволяют использовать катализаторы из драгоценных металлов более эффективно и продлить срок их службы в этих целях», — говорит Копчик.