Japończycy znaleźli sposób na tani zielony wodór?

Spis treści

• Zielony wodór z ogniw paliwowych
• Zielony wodór – jak działa nowy elektrolizer?
• Zielony wodór – jaka jest wydajność nowego elektrolizera?

Przynajmniej tak stara się przedstawić sprawę Toyota, Denso i samorząd preferuktury Fukushima w opublikowanym właśnie komunikacie. Zaprezentowane rozwiązanie przeznaczone do produkcji zielonego (powstającego bezemisyjnie) wodoru jest interesujące z kilku względów.

Zielony wodór z ogniw paliwowych

Po pierwsze, rozwiązanie, które Toyota wdrożyła wspólnie z firmą Denso i władzami samorządowymi prefektury Fukushima, to elektrolizer wody oparty na układzie ogniw paliwowych, niemal identycznych z tymi, które stosowane są m.in. w wodorowej Toyocie Mirai, czy miejskim autobusie wodorowym Toyota Sora. W jaki sposób ogniwa, które w samochodzie, z wodoru produkują energię zasilającą elektryczny układ napędowy, są w stanie produkować zielony wodór? Cóż, wystarczy odwrócić reakcję, pomysł wyjaśnia poniższa infografika.

Zielony wodór – jak działa nowy elektrolizer?

Jak widać na powyższej infografice, nowy elektrolizer wykorzystuje w zasadzie niemal identyczny układ ogniw paliwowych jak system zainstalowany w samochodzie. Toyota deklaruje, że oba rozwiązania współdzielą 90% tych samych elementów, co ma wpływ na obniżenie kosztów produkcji nowego elektrolizera. Oczywiście kierunek reakcji przy produkcji wodoru jest odwrócony. W ogniwach paliwowych (schemat na powyższej ilustracji po lewej FC Stack) wodór pobrany ze zbiorników auta łączy się z tlenem z powietrza i w wyniku tej reakcji (w dużym uproszczeniu) powstaje woda oraz prąd elektryczny. W elektrolizerze prąd musimy dostarczyć z zewnątrz i tu Toyota deklaruje, że pochodzi on wyłącznie ze źródeł odnawialnych (w przeciwnym razie trudno byłoby mówić o zielonym wodorze). Do układu dostarczana jest woda, która w procesie elektrolizy jest separowana na tlen i wodór. Jedyną różnicą są katalizatory reakcji, w ogniwach paliwowych są platynowe, w elektrolizerze – irydowe.

Zielony wodór – jaka jest wydajność nowego elektrolizera?

Nowy elektrolizer wody ma wymiary 2,3 m na 5,8 m i 2,8 m wysokości. Może wytwarzać około 8 kg wodoru na godzinę. Do jego produkcji będą używane te same maszyny, które służą do montażu ogniw paliwowych. Zdaniem Toyoty pozwoli to na masową produkcję elektrolizerów przy niskich kosztach i w konsekwencji – na zwiększenie wykorzystania zielonego wodoru w przemyśle. Zakłady Denso skorzystają z elektrolizera wykorzystując pozyskany wodór do produkcji paliwa używanego w jednym z pieców gazowych w fabryce.