Источник фото — h2pro.com

Электролиз воды с применением возобновляемых источников энергии является четвертым по популярности способом получения водорода: доля «зеленого» водорода» в глобальном производстве H2 в 2020 г. составила 0,8%, тогда как доля ископаемых источников без использования технологий улавливания и хранения CO2 (CCUS) достигла 68,4%, а с их применением – 9,8% (при доле водорода, получаемого в качестве побочного продукта нефтепереработки в 21%, согласно оценке Международного энергетического агентства).

Популярность «зеленого» водорода сдерживают высокие издержки. По оценке KPMG, удельная стоимость его производства колеблется от $2,5 до $6 на килограмм, тогда как в случае «голубого» водорода (получаемого из газа с использованием CCUS-технологий) этот показатель составляет от $1,5 до $4 на кг (в зависимости от стоимости газа). Еще более низкий диапазон – от $1 до $2,7 на кг – характерен для издержек на выпуск «серого» водорода, сырьем для которого также является газ, но уже без применения оборудования для улавливания CO2.

Помимо дороговизны возобновляемой энергии, на издержки производства «зеленого» водорода влияет сравнительно низкий КПД электролиза, не превышающий 70%. При этом смешение кислорода и водорода, которые вырабатываются при электролизе одновременно, чревато взрывом. Избежать его позволяет использование дорогостоящих протонообменных мембран, изолирующих друг от друга кислород и водород, что также отражается на издержках.

Стартап H2PRO предложил решить эту проблему за счет электролитических реакторов, в которых водород и кислород генерируются на разных стадиях расщепления воды. Это позволяет не только отказаться от использования мембран, но и производить водород под высоким давлением, что в будущем облегчит коммерциализацию новой технологии (она снижает потребность в дорогостоящих компрессорах). По оценке основателей H2PRO, благодаря этой разработке удельная стоимость производства «зеленого» водорода снизится до $1 на кг.

Инновация H2PRO должна будет способствовать распространению технологий «зеленого» водорода. По прогнозу МЭА, в период с 2020 по 2025 гг. его производство увеличится с 490 тыс. т до 23,9 млн т, а к 2030 г. достигнет 79,7 млн т.