Nem fokozatos javulásról beszélünk, hanem egy igazán gigantikus ugrásról - állítja magabiztosan a Hysata elektrolizálással foglalkozó cég a PV Magazinnak a fejlesztésről. Az új-dél-walesi Wollongong Egyetemen dolgozó kutatók eredményeiből kinövő vállalat - mely azt írja magáról, hogy az alapítói az elektrolizáló iparág veteránjaiból áll, akik az új generációs megoldások tervezésében és bővítésében mélyültek el - egy kategorikusan új tipusú elektorlizátort ígér a világnak.

A Hysata minden jel szerint jó úton halad afelé, hogy a világ leghatékonyabb elektrolizáló készülékét nemcsak hogy megépítse, de kereskedelmi forgalomba is hozza. A legnagyobb lépést az jelentheti, hogy az új technológiával a 2020-as évek közepéig drasztikusan képesek lehetnek letörni a zöldhidrogén előállítási költségét. Ugyanakkor a cég arra készül, hogy hasonló időtávlatban már gigawatt (GW) méretben számolható hidrogéntermelést lesz képes elérni, mi el a vízbontó készülékük tömeggyártásérett.

Kapcsolódó

Az ígéreteknek a tudományos alapot a Nature folyóiratban publikált tanulmány ismertette. Ebben az olvasható, hogy a zöldhidrogén bár valóban a szén-dioxid csökkentés egyik kulcsa lehet az emberiség számára a tekintetben, hogy az acélgyártástól a hosszú távú szállításon, hajózáson és a légi közlekedés üzemeltetésén túl jó megoldást jelenthet a megújuló villamosenergia akár hosszabb távú, szezonális tárolására is, ám addig is van egy nagy bökkenő.

Az, hogy a legkorszerűbb jelenlegi, kereskedelmi forgalomban lévő vízbontó berendezések átlagosan 53 kWh villamos energia felhasználásával képesek egy kilogramm hidrogén előállítására - amely viszont nem egészen 40 kWh energetikai “fűtőértéket” tartalmaz. Az utóbbi értéken nemigen lehet változtatni, az előbbin viszont kellene - annak érdekében, hogy a most elméletileg 83 százalékos energiahatékonyság növelhető legyen. A kevesebb energiából elérni ugyanazt feladványa annyira nem egyszerű, hogy a Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség (IRENA) is csak 2050-re valószínűsíti, hogy elérhetővé válik az 53 ból 42 kWh/kg alá csökkenteni az energiacellák fogyasztását.

Kapillárisok, hatásfokok

Itt jön a képbe a Hysata.

Azt, hogy minderre hogyan képes egy startupban dolgozó néhány mérnök – hiszen a hírek szerint most nőnek túl a 20 fős méreten –, a nemzetközi sajtóba csak most kezdtek el szivárogni az információk. A vállalkozást csak tavaly júniusban indították el alig 4 millió amerikai dollárnak (1,35 milliárd forintért) megfelelő támogatással, de e támogatásokat nagyrészt állami informatikai szervezettől és az ausztrál kormány egyik tisztaenergiás fejlesztéseket finanszírozó szervezetétől szerezte.

Mindennek bizonyára köze van ahhoz, hogy a cég a már említett Wollongong Egyetemen működő elektroanyag-tudományi kutatási kiválósági központból indult, és annak korábbi vezetője, Gerry Swieger a Hysata technológiai igazgatója. Nem kell nagy képzelőerő ahhoz, hogy feltételezhető legyen: az egyetemen találtak és kidolgoztak egy megoldást, amit most már cég formában visznek át a gyakorlatba, a megvalósításba. Ebből a sajtóban megjelentek alapján az hámozható ki biztosan, hogy az elektrolízist (vagyis amikor elektromos energiát használnak fel a víz hidrogénné és oxigénné bontásához) nem valamilyen új anyagra vagy módszerre építve gondolták újra az ausztrálok, hanem egy régóta ismert technológiát vettek elő - és építettek újra aszerint, hogy hogyan lehet extra hatásfokú elektrolízist elérni. 

A Hysata megoldása azt ígéri, hogy az általuk kifejlesztett megoldással az elektrolizáló során 40,4 kWh energiára van csupán szüksége minden egyes kilónyi hidrogén előállításához. A kulcs a kapillárisrendszerű elektrolizátor, amely elméletileg 98 százalékos cellaenergia-hatékonysággal is képes lehet a vízből zöld hidrogént előállítani - jelenleg a kész berendezés 95 százalékos hatékonyságot képes elérni.

Mindez a kapilláris technológiáján alapul. Valahogy így:

Kép: Hysata

A megoldás a gyakorlatban is hatalmas áttörést hozhat, mivel a 20 százalék körüli hatékonyságnövekedés lehetővé teszi a drasztikus költségcsökkentést. Ami még szebb a történetben, hogy a Hysata megoldása nem valamely meglévő ötlet tökéletesebbre polírozásán alapul, hanem egy, az eddigiektől egyszerűbb rendszer képes erre az eredményre, ami további költségcsökkenést eredményez. 

A hagyományos, lúgos elektorizátor méretének alig az ötöde, lényegében akkora, mint egy klasszikus konténer. Ennek köszönhetően úgy is mozgatható, mint egy konténer, miközben működése során az eddigi technológiáknál használthoz képest mindössze azok folyadékmennyiségének 5 százalékával beéri. Az elektrolizáló cellás váza ráadásul modulárisan méretezhető, alacsony költségű, tömeggyártási technikával gyártják, így az előállítási költségek is sokkal alacsonyabbak, mint ami eddig a piacon elérhető volt. 2023 végére 250 mm átmérőjű elektrolizáló lemezek kísérleti gyártását tervezik elindítani - árulták el a the Guardiannek.

Noha az árcédulákról a Hysata még nem nyilatkozott, de azt a cégnél azért közölték, hogy jelenleg mintegy 30 olyan, technológiailag érintett vállalattal tárgyal, amelyeknek zöldhidrogénre van-lesz szüksége.

Hatalmas kapacitást ígérnek 

„A technológiánk a 2020-as évek közepére kilogrammonként 1,50 dollár alatti hidrogéntermelést tesz lehetővé, így jóval a tervezettnél hamarabb teljesíti az ausztrál és a globális költségcélokat” - mondta a szaklapnak Paul Barrett vezérigazgató. Jelenleg azon dolgoznak, hogy ahhoz hasonlóan, ahogyan a napelemparkok paneljeit, a vízbontó berendezéseket is szisztematikusan össze lehessen kapcsolni. Reményeik szerint a „hatalmas kapacitást” a következő hónapokban már tesztelni kezdik. Ha a tesztelés hozza a kívánt eredményeket, aztán is Wollongongban maradhat, mivel közvetlenül a Port Kembla hidrogénközpont mellett található.

Paul Barrett úgy véli, hogy a Hysata „egy korszakot meghatározó vállalat lehet Ausztrália számára” - mondta a vezérigazgató, megjegyezve, hogy Ausztrália manapság a megújuló energiát hasznosító berendezéseinek túlnyomó részét importálja, mint például a napelemeket és a szélturbinákat. 

Valódi lehetőség nyílik arra, hogy szuverén gyártási kapacitást hozzunk létre itt Ausztráliában, és exportáljunk a világba

– tette hozzá a cégvezető.