Podjetje trdi, da njegova nova celica s kapilarnim elektrolizatorjem zmanjšuje stroške energije na 41,5 kWh, kar je le dobri dve kilovatni uri več kot je potem lahko »dobimo« iz shranjenega vodika. Gre torej za velik preskok v učinkovitosti, poleg tega pa je metoda tudi cenovno ugodna, saj naj bi cena tako pridobljenega zelenega vodika v nekaj letih padla na približno 1,50 USD za kilogram.
In kako deluje ta nov način elektrolize? Največja težava so menda mehurčki, ki nastajajo v elektrolitski tekočini. Ti se namreč prilepijo na elektrode in ker so neprevodni, preprečujejo stik elektrode s tekočinami v elektrolitu. Kar je seveda težava, ki pa jo je precej težko rešiti, saj se vodik in kisik pri elektrolizi izločata prav v obliki mehurčkov. V zgodnjih elektrolizatorjih sta bili obe elektrodi potopljeni v elektrolit, tako da so se okoli njiju tvorili mehurčki. V 70. letih prejšnjega stoletja je tako imenovana elektroliza z ničelno vrzeljo omogočila, da sta anoda in katoda v neposrednem stiku z ločilno membrano, kar je povečalo učinkovitost, saj so mehurčki nastajali le na eni strani vsake elektrode. Nedavno je tehnologija polimernih elektrolitskih membran omogočila, da je katodna stran delovala brez elektrolita, kar je ponovno povečalo učinkovitost s proizvodnjo plinastega vodika brez mehurčkov skozi tekočino. In tu nastopi Hysata.
Njihovi strokovnjaki so izdelali tako imenovano celico s kapilarnim elektrolitskim napajanjem, ki mehurčke menda dokončno odpravlja oziroma njihovo količino zmanjša na minimum. Deluje tako, da rezervoar na dnu celice preprečuje stik elektrolita z anodo in katodo, dokler se s kapilarnim delovanjem ne dvigne skozi porozen, hidrofilen medelektrodni separator. Elektrolit je tako v neposrednem stiku z elektrodama le na eni strani, vodik in kisik pa se lahko proizvajata neposredno, brez mehurčkov, ki bi ju ovirali.
V recenziranem članku, objavljenem v reviji Nature Communications, ekipa Hysata trdi, da je bila učinkovitost njene elektrolizatorske celice s kapilarnim delovanjem rekordnih 98 odstotkov, kar je veliko bolje od »najsodobnejšega komercialnega vodnega elektrolizatorja (domnevno z asimetrično polimerno elektrolitsko membrano)«, ki je imel 83-odstotno učinkovitost. Zelo nizko je tudi križanje plinov, kar je ključnega pomena, saj je mešanica vodika in zraka pri določenih temperaturah in koncentracijah lahko eksplozivna.
Podjetje pravi, da njihova tehnologija zmanjšuje tudi stroške zunaj celice. Ni potrebe po kroženju tekočine, rezervoarjih za ločevanje plina in tekočine, cevovodih, črpalkah in armaturah, naprava pa se lahko hladi z zrakom ali kar radiacijsko, kar dodatno zmanjšuje kapitalske in obratovalne stroške. »Hysatin sistem elektrolize je zasnovan tako, da je enostaven za proizvodnjo, razširjanje in namestitev, zagotavlja pa 95-odstotno splošno učinkovitost sistema, kar ustreza 41,5 kWh/kg, v primerjavi s 75 odstotki ali manj pri obstoječih tehnologijah elektrolitov,« je v sporočilu za javnost povedal tehnični direktor podjetja Gerry Swiegers. »Za proizvajalce se bodo s tem znatno zmanjšali tako kapitalski kot operativni stroški proizvodnje zelenega vodika.«
Izvršni direktor podjetja Hysata Paul Barrett pravi, da namerava podjetje tehnologijo komercializirati in do leta 2025 doseči »proizvodno zmogljivost vodika v gigavatnem obsegu«, pri čemer meni, da bo takrat mogoče doseči 1,50 USD za kilogram vodika. V teku so načrti za izgradnjo pilotnega proizvodnega obrata elektrolitov, podjetje pa bo v okviru tega procesa že letos zaposlilo »več deset« ljudi.
Raziskava je bila pred časom objavljena v reviji Nature Communications
Vir: Hysata
