Водородные
топливные элементы
Технология
Твердооксидные топливные элементы
Для смягчения последствий изменения климата требуется радикальная модификация энергетической системы: переход от ископаемого топлива к низкоуглеродным источникам энергии. Важную роль в такой перспективной энергетической системе играют устройства, способные запасать энергию. В связи с тем, что емкостей современных аккумуляторных батарей недостаточно для запасания генерирующих мощностей, представляется перспективным использовать электролизные технологии для перевода избытка электрической энергии в химическую (водород).

Технология
Электролизеры на твердооксидных электролизных элементах (ТОЭлЭ) привлекательны из-за непревзойденной эффективности преобразования электрической энергии в химическую (водород), что обусловлено благоприятной термодинамикой и кинетикой при более высоких рабочих температурах.
ТОЭлЭ – это устройства, которые состоят из трех основных частей: двух пористых электродов и плотного керамического материала, который может проводить ионы кислорода от одного электрода к другому. Эти элементы способны разлагать водяной пар на водород и углекислый газ, но также могут работать так, чтобы смешивать водяной пар с углекислым газом и создавать смесь, известную как синтез-газ.
Высокая рабочая температура – важная особенность технологии ТОЭлЭ. Она дает два основных преимущества перед конкурирующими щелочными электролизерами и электролизерами с протонно-обменной мембраной, которые работают при температуре от 60 до 160 градусов Цельсия. Это более благоприятная термодинамика и более высокая кинетика, а значит, что удельных энергозатраты будут снижены, КПД процесса высок.
Характеристики водородных
топливных элементов
Электролизеры на твердооксидных электролитических элементах
Перспективы развития «зеленого» водорода
Устойчивое развитие
SOEC-электролиз представляет собой перспективную технологию, способствующую устойчивому развитию путем улучшения эффективности энергетических систем, сокращения воздействия на окружающую среду и повышения устойчивости энергоснабжения.
На январь 2024 года намечены испытания генерирующей системы (батарея твердооксидных электролизных элементов) данной установки и испытания установки генерации водорода в целом.
Разработки
ООО «Бирюч» совместно с ИФТТ РАН проводит работы по твердооксидным электролизным элементам в рамках договора «Разработка лабораторной технологии изготовления высокотемпературных твердооксидных электролизных элементов на несущем электролите».