Seniorforsker Søren Højgaard foran DTU Energikonverterings autoklave

EUDP-projekt skal muliggøre omkostnings- og energieffektiv produktion af brint under tryk

torsdag 23 jan 14

Kontakt

Søren Højgaard Jensen
Virksomhed tilknyttet DTU Link
Afdeling for Innovation og Sektorudvikling

DTU Energikonvertering og Haldor Topsøe A/S har fået en bevilling fra Energiteknologisk Udviklings- og Demonstrationsprogram (EUDP) til at forske i energieffektiv produktion af tryksat brint.

Brint kan fremstilles ved elektrolyse, hvor man bruger elektricitet til at spalte vand. Det har en bred vifte af industrielle anvendelser, lige fra meteorologiske balloner til brændstof til brændselscellebiler.

Brints potentiale er enormt, men storskala industriel brintproduktion har været hæmmet af to dominerende omkostninger: Store anlægsinvesteringer og udgifterne til elektricitet. 

EUDP-projektet "Energieffektiv produktion af tryksat brint", forkortet E2P2H2, har til formål at udvikle og demonstrere energieffektiv produktion af brint under tryk ved hjælp af tryksatte keramiske elektrolysatorceller (solid oxide electrolysis cells, SOEC).

Projektet skal også undersøge det teknisk-økonomiske potentiale af produktionsmetoden for storskalaproduktion af brint.

Et pilotprojekt ledet af seniorforsker Søren Højgaard Jensen på DTU Energikonvertering har vist, at systemer baseret på SOEC kan gøres meget energieffektive, da elektricitetsbehovet til elektrolyse af vand er lavere ved de høje driftstemperaturer, som cellerne kører ved.

Cellerne fremstilles af relativt billige råmaterialer, dvs. uden brug af ædelmetaller. Det betyder at teknologien rummer et potentiale for lave investeringsomkostninger omkring 150 € / kW.

Resultaterne fra pilotprojektet på DTU Energikonvertering og lignende pilotforsøg hos Haldor Topsøe A/S har vist, at billig distribution og lagring af brint kræver høje gastryk. Det skyldes at brintproduktion baseret på lavtryks-elektrolyseanlæg nødvendiggør brug af dyre, elforbrugende pumper. Da den indre modstand i SOEC-celler reduceres ved stigende driftstryk vil tryksat drift af SOEC også forbedre elforbruget i elektrolyseprocessen. Brintproduktion vha. tryksat SOEC teknologi forventes derfor at være omkring 40% mere energieffektivt end traditionelle elektrolyseteknologier og omkring 10 % mere energieffektiv end lavtryks SOEC-teknologi.

Kort sagt kan tryksat SOEC-teknologi muliggøre en omkostnings- og energieffektiv produktion af tryksat brint ved brug af f.eks. tryktanke kaldet autoklaver. Projektet ventes at give vigtig feedback til den teknologiske udvikling af SOEC og give en godt eksperimentelt grundlag for beregning af økonomien og virkningsgraden af elektrolyse af vand vha. højtryks SOEC.

”Jeg glæder mig til, at vi kan demonstrere SOEC-test ved et tryk på 30 atmosfærer, da det vil være meget relevant for en effektiv og prisbillig brintproduktion”, siger projektleder Søren Højgaard Jensen, DTU Energikonvertering.