Zielony wodór z odsalanej wody morskiej

Fraunhofer ISE opracował koncepcję wytwarzania wodoru na platformie morskiej. Elektrolizer ma być zasilany energią elektryczną z morskiej farmy wiatrowej. Instytut zapewnia, że taki proces produkcji wodoru będzie opłacalny.

Naukowcy z niemieckiego Instytutu Fraunhofera ds. Systemów Energii Słonecznej ISE wraz z partnerami opracowali koncepcję techniczną elektrolizera PEM zoptymalizowanego do wykorzystania na morzu. Wyniki analiz pokazują, że produkcja H2 za pomocą instalacji umieszczonej na platformie pływającej bezpośrednio na morskich wodach jest technicznie i ekonomicznie wykonalna.

Badacze pracowali nad koncepcją elektrolizera w ramach dwuletniego projektu „OffsH2ore”, finansowanego przez Federalne Ministerstwo Gospodarki i Ochrony Klimatu (BMWK). Zadaniem było opracowanie optymalnego pod względem technicznym i ekonomicznym projektu zintegrowanej instalacji do produkcji wodoru na morzu z wykorzystaniem elektrolizy PEM (Proton Exchange Membrane) wraz z koncepcją transportu sprężonego gazowego wodoru na ląd.

REKLAMA

Elektroliza z mocą 500 MW

Naukowcy stworzyli projekt elektrolizera o mocy 500 MW zasilanego energią elektryczną z morskiej farmy wiatrowej. Dotychczas nie powstała jeszcze pływająca instalacja produkcji wodoru o takiej mocy. Koncepcja przedstawiona przez niemieckich ekspertów ma umożliwić szybkie wdrożenie produkcji wodoru na dużą skalę.

Oprócz Fraunhofer ISE w przedsięwzięciu brały udział firmy: PNE, międzynarodowy deweloper i operator elektrowni OZE; Silica Verfahrenstechnik, firma inżynieryjna zajmująca się budową instalacji; Kongstein, firma świadcząca usługi doradcze m.in. w zakresie morskiej energetyki wiatrowej i technologii wodorowych; Wystrach, dostawca wysokociśnieniowych systemów magazynowania wodoru. Projekt „OffsH2ore” bazował więc na doświadczeniu naukowców i partnerów przemysłowych z całego łańcucha dostaw.

Zielony wodór produkowany w sposób zrównoważony z energii odnawialnej stanie się ważnym filarem procesu odchodzenia od naszych systemów energetycznych. Dla krajów takich jak Niemcy, gdzie produkcja zielonego wodoru na dużą skalę już teraz jest wyzwaniem ze względu na konkurencję w zagospodarowaniu terenu, dodatkową opcją jest produkcja wodoru na morzu z wykorzystaniem morskiej energetyki wiatrowej – wyjaśnia Marius Holst, koordynator projektu z ramienia Fraunhofer ISE.

REKLAMA

50 tys. ton wodoru

Podstawą koncepcji jest morska farma wiatrowa bezpośrednio połączona z platformą, na której zostanie zainstalowany elektrolizer o mocy 500 MW. To połączenie ma pozwalać na wyprodukowanie do 50 tys. ton ekologicznego wodoru rocznie.

Opracowany system ma skalowalną konstrukcję modułową, którą można dostosować do różnych wydajności produkcji wodoru. Woda dla elektrolizera PEM ma być dostarczana w procesie odsalania wody morskiej przy wykorzystaniu ciepła odpadowego z elektrolizy.

Według koncepcji wyprodukowany wodór będzie oczyszczany i sprężany do 500 barów, a następnie przenoszony na statek transportowy. Podczas jednego transportu statek ma dostarczyć do 400 ton wodoru z platformy morskiej na ląd. Koncepcja produkcji wodoru ma więc zapewniać niezależność od rurociągów, dając elastyczność w wyborze lokalizacji elektrolizera.

– Elektroliza PEM jest preferowaną technologią dla środowiska morskiego. Dzięki niej możemy odpowiednio reagować na ograniczoną przestrzeń na platformie – podkreśla Anna Wunsch, nadzorująca ten obszar projektu. Jak zaznacza, elektrolizery PEM pozwalają operatorom także szybko reagować na wahania dostarczanej energii.

Koncepcja opracowana przez Fraunhofer ISE ma posłużyć jako punkt wyjścia dla rozwoju instalacji pilotażowych i wielkoskalowych, ale także wdrożenia odpowiednich regulacji.