Ur-elektrolizagailuak, truke protonikoko mintza dutenak

Truke protonikoko mintza duten ur-elektrolizagailuak (ingelesezko PEM) gai dira purutasun handiko hidrogenoa modu jasangarrian ekoizteko, bai jatorri kimikoko aplikazioetarako, bai energia biltegiratzeko.

Horrelako elektoreek arreta handia piztu dute azken hamarkadetan, energia-eraginkortasunagatik, diseinu trinkoagatik, korronte-dentsitate handiagatik, erantzun azkarragatik eta oxigenoa sortzen dutelako azpiproduktu bakar gisa.

Hala ere, elektrolisi bidezko hidrogenoa ekoizteko PEM elektrolizagailu ezagunenak metal preziatuetan oinarritzen dira (Pt, Ir, Ru), eta horien kostu handiak eragina du PEM elektrolizagailuaren azken inbertsioan. Horregatik, azken ikerketak teknologiaren azken kostua murriztu dezaketen materialak bilatzera bideratuta daude, hidrogenoa ekoizteko hain etorkizun handiko sistema hori jendarteratzen laguntzeko.

Ur-elektrolizagailuak, truke anionikoko mintza dutenak

Uraren elektrolizadorea truke anionikoko mintzarekin (ingelesez, AEMWE) teknologia jasangarria eta kostu txikikoa da hidrogeno berdea ekoizteko, uraren elektrolisiaren abantailak truke protonikoko mintzekin eta ur alkalinoaren elektrolisi-sistema tradizionalekin konbinatzen dituena.

Truke protonikoko mintza duten ur-elektrolizagailuetan ez bezala, AEMWEek trantsizio-metalen katalizatzaileak erabiltzen dituzte metal preziatuen ordez; gainera, AEMetan erabiltzen den mintza ez da hain garestia eta PEMen titanioaren ordez altzairu herdoilgaitza erabil daiteke.

Horrela, oro har, truke anionikoko mintza duten ur-elektrolizagailuek potentzial handiagoa dute, hidrogeno berdea sor baitezakete prezio lehiakorrean.

Hala ere, funtsezkoa da gailu horien epe luzerako erabilera murrizten duten iraunkortasunari lotutako faktore mugatzaileak ulertzea; izan ere, erabilitako mintzak ez dira iraunkorrak industria-inguruneetan.

Horregatik, 2023an, teknologia horren mintzen epe luzerako eraginkortasuna hobetzeari buruzko ikerketak egin dira.

Ur-elektrolizagailu desakoplatuak

Gure blogean ikusi dugun bezala, ur-elektrolizagailu desakoplatuek ohiko elektrolizagailuek dituzten mugak konpontzen dituzte, hala nola stackaren potentzia-dentsitatea edo gas leherkorren nahasketa, besteak beste.

Elektrolizagailuen gelaxkak bananduta agertzen direnez, hidrogenoaren eta oxigenoaren eraketa denboran eta espazioan bereizita dago, eta, horrela, gasen nahasketa saihesten da gailua energia-iturri berriztagarrietara konektatuta dagoenean.

Gainera, hidrogenoaren ekoizpenaren eraginkortasunak hobera egiten du sistema honekin, hidrogeno berdearen ekoizpen-abiadura erabiltzen den redox bitartekariaren oxidazio-abiaduraren araberakoa baino ez baita izango, oxigenoa sortzeko abiadurarekiko independentea izanik.

2023an, redox materialen garapenean eta gelaxken diseinuaren hobekuntzan oinarrituko dira ikerketak, eta, horrela, ur-elektrolizagailu desakoplatuak energia-iturri berriztagarrien aldizkakotasuna arintzen lagunduko duen teknologia bihurtzea lortuko da.

Hidrogeno-garraiagailuak

Blogeko artikulu berri batean, hidrogenoa biltegiratzeko metodoak aztertu ditugu. Horien artean, 2023an hitz egingo dute hidrogeno-eramaile organiko likidoek (ingelesezko LOHC), erreakzio kimikoen bidez H2 xurgatu eta askatzeaz arduratzen direnak. Horien adibide dira hidrogenazio-fasean hidrogenoa xurgatzea ahalbidetzen duten konposatu insaturatuak. Hala ere, alternatiba bideragarri asko dauden arren, ikerketa behar da bideragarritasun ekonomikoa eta segurtasunez maneiatzea hobetzeko.

Bestalde, amoniakoa, hidrogeno-eramailetzat ere hartzen dena, oso erraza da ekoizten, eta ongarriak, hozgarriak eta kimika-industriako beste produktu batzuk ekoizteko erabil daiteke. Hidrogenoa eskala handian garraiatzeko aukera handia. 

Hidrogenozko erregai-pilak

Lehen ere ikusi dugu hidrogenozko erregai-pilak alternatiba handia direla hidrokarburoetan oinarritutako ekonomia batetik hidrogenoan oinarritutako ekonomia batera igarotzeko, zero emisioekin etorkizuna lortzeko.

Erregai-pilek, baterien antzera, energia kimikoa eletriko bihurtzen dute, baina bateriek ez bezala, erregai-pila ez da agortzen eta ez da berriz kargatu behar, kanpoko zirkuitu bati korrontea hornitzeko erreaktibo-fluxu jarraitu baten bidez funtzionatzen baitu.

Eraginkortasun handiko eta emisiorik gabeko gailua da. Hala ere, 2023rako bere erronka izango da kostu handia minimizatuko duten ekoizpen eta hedapen masibo bat lortzea eta, horrela, bere abantailak aprobetxatzea trantsizio energetikoan laguntzeko.

Hidrogenoaren industriaren azken berrikuntzei eta egiten ari diren aurrerapen eta ikerketei buruz gehiago jakin nahi baduzu, sozial sareetan jarraitzera gonbidatzen zaitugu eta gure web orria bisitatzera. Bertan, 2023an berriro protagonista izango den gai bati buruzko nobedade guztiak aurkituko dituzu.