Прорыв в производстве водорода: система SOEC 20кВт в Корее

Корейский институт машиностроения и материалов (KIMM) успешно разработал и продемонстрировал первую в стране систему электролиза на твёрдых оксидах (SOEC) мощностью 20 кВт. Установка показала стабильную работу на протяжении более 3000 часов с электрическим КПД свыше 83%, что открывает путь к масштабному и экономичному производству экологически чистого водорода.

Исследовательская группа под руководством доктора Яна Сан Кима использовала внешние источники отработанного тепла температурой около 200°C. Преобразуя это тепло в пар, система снижает потребность в дополнительной электроэнергии для производства водорода. Такой подход позволил повысить электрическую эффективность более чем на 10% и сократить затраты на производство водорода на 25% при использовании дешёвой электроэнергии от возобновляемых и атомных источников.

Система SOEC способна производить 6 Нм³ водорода в час. По сравнению с существующими щелочными и PEM-электролизёрами технология высокотемпературного SOEC от KIMM снижает потребление электроэнергии примерно на 15% при том же объёме выпуска водорода.

В ходе непрерывной работы система сохраняла стабильность даже в условиях промышленной эксплуатации, включая перебои с подачей пара и колебания напряжения. Это подтвердило надёжность и готовность технологии к коммерческому внедрению.

Конечная цель исследования — снизить стоимость производства водорода до 3000 вон (около 2,20 долларов США) за килограмм. Доктор Ким отметил, что интеграция недоиспользуемых энергоресурсов, таких как промышленное отработанное тепло, позволяет добиться высокой эффективности и низкой себестоимости, что критически важно для перехода к водородной экономике и углеродной нейтральности.

В разработке участвовали специализированные организации и компании, включая KCERACELL, Чоннамский и Чонбукский национальные университеты, KIER, POSCO Holdings, GPhilos, BHI и PUREUN TEK ENERGY.

На основе достигнутых результатов KIMM планирует создать системы SOEC следующего поколения с КПД более 85%, а также внедрить технологии диагностики и прогнозирования срока службы на основе искусственного интеллекта.