W Warszawie w dniach 8-9 lutego 2024 r. w Instytucie Energetyki – Państwowym Instytucie Badawczym odbyło się spotkanie inaugurujące europejski projekt Hy-SPIRE: „Wytwarzanie wodoru przez innowacyjne ogniwo ze stałym tlenkiem do elastycznej pracy w temperaturze średniej” finansowanym przez Clean Hydrogen Partnership.
Zgodnie z długoterminowymi założeniami UE, zielony wodór wytwarzany z odnawialnych źródeł energii stanie się wektorem zmian energetycznych w kierunku dekarbonizacji gospodarki UE, w szczególności w trudnych do ograniczenia sektorach, jak przemysł, czy transport. Elektroliza wody, jest najbardziej znaną techniką stosowaną do bezemisyjnej produkcji wodoru, a technologia elektrolizerów ze stałym tlenkiem (SOEL) może stać się czołową technologią, która w korzystny sposób pozwoli UE stać się światowym liderem w obszarze gospodarki wodorowej.
Jaki jest cel projektu Hy-SPIRE?
Nadrzędnym celem projektu Hy-SPIRE, jest dalsze wzmacnianie potencjału SOEL poprzez obniżenie temperatury pracy poniżej 700 °C, a także zwiększenie elastyczności pracy urządzenia, w celu dopasowania go do systemów produkujących energię elektryczną na bazie OZE.
Cele projektu realizowane będą poprzez rozwój i zastosowanie nowych materiałów, zaawansowanych technik produkcyjnych oraz optymalizacji ogniw, a także kompaktowej konstrukcji stosów. Projekt skupia się na opracowaniu nowatorskich ogniw przewodzących jony tlenu oraz protony (odpowiednio O-SOE i P-SOE) z zastosowaniem zarówno podłoża ceramicznego, jak i metalicznego. Do kluczowych celów Hy-SPIRE należy: niska degradacja równa lub mniejsza niż 0,75% na 1000 h, praca przy dużych gęstościach prądu ok. 1,2 A/cm2 oraz zdolność do dynamicznej pracy i szybkiego narastania.
Ponadto analiza techniczno-ekonomiczna w połączeniu z oceną cyklu życia (LCA) zostanie wykorzystana do oceny innowacji wypracowanych w projekcie i ich potencjału rynkowego, a także określenia barier oraz kierunków badań dla osiągnięcia celów Strategicznej Agendy Badań i Innowacji. Obejmuje to m.in. obniżenie kosztów produkcji wodoru do 3 €/kg do 2030 r., redukcję CAPEX 520 €/(kg/kW) i OPEX 45 €/(kg/kW).
Cele te zostaną osiągnięte dzięki współpracy konsorcjum koordynowanego przez Instytut Energetyki – Państwowy Instytut Badawczy (Polska). Partnerami projektu są kluczowe europejskie instytuty badawcze, takie jak Ecole Polytechnique Fédérale De Lausanne (Szwajcaria), German Aerospace Center (Niemcy), Fondazione Bruno Kessler (Włochy), Fundació Institut de Recerca en Energia de Catalunya a (Hiszpania), Technical University of Denmark (Dania) i jeden z kluczowych europejskich dostawców stałotlenkowych elektrolizerów SolydEra (Włochy).
„Wszyscy partnerzy posiadają bogate doświadczenie w zakresie prac badawczo-rozwojowych związanych z SOEL, potwierdzone licznymi publikacjami, patentami i co najważniejsze - wdrożeniami. Cele projektu są ambitne, jednak przyspieszą wdrożenie SOEL na rynek, a jednocześnie europejskie podmioty staną się liderami tej technologii” – wspomina Koordynator Projektu prof. Jakub Kupecki. „Instytut Energetyki – Państwowy Instytut Badawczy, oprócz roli koordynatora projektu, będzie aktywnie uczestniczył we wszystkich Etapach Roboczych. Instytut przeprowadzi kompleksowe badania ogniw i stosów, a także zajmie się badaniem korozji ogniwa o metalicznym podłożu i kluczowych komponentach stosu. Do obowiązków IPE-NRI będzie należało opracowanie protokołów i procedur testowych, które będą zgodne ze standardami europejskimi i innymi projektami UE”.
Kontakt do koordynatora projektu:
Prof. Jakub Kupecki
Centrum Technologii Wodorowych CTH2, Instytut Energetyki – Państwowy Instytut Badawczy
