Max Home Industry«Если вы помните, как в детстве надували воздушный шарик или делали молочный коктейль, у вас болели щеки, потому что образование пузырей связано с потерей энергии».
Пол Барретт, уроженец Дублина, исполнительный директор австралийской зеленой энергетической компании Hysata, объясняет план создания самого дешевого водорода в мире — путем устранения пузырей.
Компания, базирующаяся в Порт-Кембле, промышленном центре к югу от Сиднея, использует знакомый процесс, известный как электролиз, который включает пропускание электричества через воду для разделения его на водород и кислород.
Но компания Hysata разработала специальный материал, который удерживается в воде и который, по ее словам, делает ее электролизер намного более эффективным, чем конкурирующие продукты.
Компания заявляет, что может производить килограмм водорода, используя на 20 % меньше электроэнергии, чем традиционные методы.
Водород является наиболее распространенным элементом на планете и, что особенно важно, при использовании в качестве топлива или в промышленных процессах он не производит углекислый газ (CO2).
Многие считают водород решением проблемы сокращения выбросов углекислого газа, особенно в тяжелой промышленности, такой как сталелитейное и химическое производство.
Производство водорода производится в четырех вариантах: зеленом, сером, синем и черном.
Зеленый вариант производится с использованием возобновляемых источников энергии, серый получается в результате расщепления метана на углекислый газ и водород, а синий производится таким же образом, но побочный продукт CO2 улавливается и сохраняется.
Производство черного водорода происходит в результате частичного сжигания угля.
Но если произойдет переход на зеленый водород, то его поставки необходимо значительно увеличить.
«Наверное, самая большая проблема — обеспечить производство зеленого водорода достаточно близко к точке спроса и иметь возможность регулировать его поставки», — объясняет доктор Лиам вагнер, доцент Университета Кертина в Аделаиде.
«Эффективность производства и количество энергии, необходимой для запуска этих процессов, — это самый большой рубеж».
Австралия богата природными ресурсами и уже давно является мировым карьером. Это страна, ориентированная на экспорт; ее уголь помог обеспечить электроэнергию Японию, а ее железная руда во многом обеспечила экономический рост Китая. Многие надеются, что за ним может последовать водород.
«Перспективы использования водорода заключаются в том, что он станет способом экспорта энергии в страны, которые не могут производить достаточно собственной энергии — либо в виде водорода в жидкой форме, либо в виде аммиака, что, на мой взгляд, наиболее вероятно», — добавляет доктор вагнер.
Хисата надеется сыграть в этом свою роль. Его устройство изначально было изобретено исследователями из Университета Вуллонгонга в штате Новый Южный Уэльс.
В обычном электролизере пузырьки в воде могут слипаться и прилипать к электродам, засоряя процесс и приводя к потерям энергии.
Используя губчатый материал между электродами, Hysata устраняет эти неприятные пузырьки.
«По своим функциям она мало чем отличается от вашей кухонной губки. Просто он намного тоньше», — говорит Барретт.
«Его довольно легко изготовить при очень низкой цене», — добавляет он.
Стоимость и эффективность были основными препятствиями для водородного сектора, но Hysata недавно привлекла инвестиции в размере 111 млн долларов США (87 млн фунтов стерлингов) для расширения своего производства.
«Мы говорим о природном водороде, который поступает непосредственно из Земли», — объясняет доктор Эма Фрери, руководитель исследовательской группы CSIRO, национального научного агентства Австралии.
«Многие камни в Австралии могут производить водород. У нас есть много старых гранитов, которые сейчас находятся близко к недрам и могут генерировать водород посредством радиогенных процессов».
Так называемый геогенный водород также известен как белый или золотой водород.
Доктор Фрери, учёный-геолог французского происхождения, живущий в Западной Австралии, исследует, как его можно добывать, хранить и использовать экономически выгодным способом.
«Обычная водородная система может состоять из горной породы, способной генерировать водород с заданной скоростью, путей миграции и резервуара, в котором может храниться водород.
«Поверхностные просачивания в верхней части резервуара могут указывать на наличие водородной системы на глубине», — говорит она. «Это происходит и в других странах. В Мали люди уже более десяти лет добывают природный водород из земли для производства электроэнергии для местной деревни».
Несмотря на исследовательскую работу, некоторые сомневаются, что водород станет крупным экспортным товаром для Австралии.
Одним из них является Институт экономики энергетики и финансового анализа (IEFA), глобальная исследовательская организация, которая выступает за использование возобновляемых источников энергии.
Экспорт водорода из Австралии «не будет иметь финансового смысла», по мнению Амандин Денис-Райан, исполнительного директора IEEFA в Австралии.
«Доставка водорода будет непомерно дорогой. Он требует чрезвычайно низких температур и больших объемов и сопряжен с большими потерями. Использование водорода локально имеет гораздо больше смысла».
Она надеется, что государственное финансирование не будет «растрачено» на подобные проекты.
Подобно пузырям на электродах, новые технологии и процессы неизменно попадают в неприятные места, где прогресс тормозится, а сомнения усиливаются, но архитекторы развития водорода уверены, что он сыграет ключевую роль в нашем энергетическом переходе.
Бахман Шабани, профессор Инженерной школы Университета RMIT в Мельбурне, работает над сохранением излишков возобновляемой энергии с помощью электролизера, резервуара для хранения и топливного элемента, которые вместе действуют как батарея.
«Водород набирает популярность во всем мире. Если вы посмотрите на уровень инвестиций в Китае, например, в Японии, в Германии, в Европе в целом, в США, то все они осознают важность этой области».