Репортаж от Wedoany，Стартап в сфере «зеленого» водорода HyWatts представил модульную транспортабельную систему для производства экологически чистого водорода, предназначенную для использования в таких областях, как зарядка электромобилей вне сети и центры обработки данных. На фоне изменения федеральной энергетической политики США рынок «зеленого» водорода сталкивается с трудностями, однако технологические инновации продолжаются, чтобы заменить традиционную цепочку поставок водорода на основе природного газа и угля.
HyWatts, штаб-квартира которой находится в Калифорнии, предлагает систему «Power-Plant-in-a-Box» — комплексное решение «под ключ», которое может напрямую вырабатывать электроэнергию при солнечном освещении, одновременно преобразуя избыточную солнечную энергию в водород для хранения. Компания использует обратимый топливный элемент (систему PEM) в качестве ключевого компонента; это устройство в одном режиме вырабатывает электроэнергию, а в другом — производит водород. Используя высокотемпературные мембраны, работающие в диапазоне температур от 120 до 180 °C, HyWatts объединяет функции электролизера и топливного элемента в одном блоке. Высокотемпературная система не требует сложного жидкостного охлаждения и системы увлажнения мембраны; вода подается в электролизер в виде пара, что исключает дорогостоящую предварительную обработку.
Снижение затрат является основным препятствием для коммерциализации «зеленого» водорода. HyWatts применяет трехстороннюю стратегию: упрощение компонентов системы баланса (BoP), оптимизация общей эффективности системы и объединение топливного элемента и электролизера в обратимый топливный элемент. Компания отмечает, что высокотемпературная система генерирует тепло свыше 150 °C на стороне электролизера, которое может быть рекуперировано в виде пара под давлением и повторно использовано в электролизере, повышая эффективность.
Стоимость, эффективность и долговечность мембран являются ключевыми факторами высокой стоимости электролиза. HyWatts использует мембраны, модифицированные фосфорной кислотой; по сравнению с традиционными мембранами PFSA (перфторсульфоновые кислоты), их рабочий диапазон температур повышен с 60–80 °C до 120–180 °C. Компания заявляет, что высокая концентрация пара, проходящего через поверхность мембраны, может вымывать фосфорную кислоту, что приводит к снижению протонной проводимости и загрязнению катализатора. HyWatts утверждает, что нашла новые материалы для защиты мембраны от потери кислоты.
В области зарядки электромобилей вне сети организаторы гонок Extreme E, входящих в структуру Formula E, уже практиковали применение систем «зеленого» водорода. Техасский университет A&M (Texas A&M University) также совместно с катарскими партнерами участвовал в исследованиях зарядных станций для электромобилей на «зеленом» водороде. Другие проекты в сфере «зеленого» водорода в США также продвигаются. Стартап Talus Ag, базирующийся в Техасе, разработал интегрированную систему «зеленого» водорода для производства «зеленых» аммиачных удобрений. Компания первоначально испытала эту систему в Айове в сочетании с солнечной энергией, а в марте объявила о наборе заинтересованных сторон в области ветроэнергетики в Миннесоте для использования невостребованной ветровой энергии в производстве удобрений. В мае Talus Ag заключила соглашение с PepsiCo, охватывающее Европу, Африку к югу от Сахары и Азиатско-Тихоокеанский регион. Маргарет Генри (Margaret Henry), вице-президент PepsiCo по устойчивому и регенеративному сельскому хозяйству, отметила, что декарбонизация удобрений должна осуществляться способами, подходящими для фермеров. Кроме того, американские новаторы, такие как нью-йоркский стартап Plug Power и компания Electric Hydrogen, базирующаяся в Массачусетсе, также ищут возможности на мировом рынке. Источники информации включают отчеты CleanTechnica и белую книгу, опубликованную HyWatts.
