Το Ινστιτούτο Έρευνας Ενέργειας της Κορέας (KIER) ανακοίνωσε μια σημαντική εξέλιξη στην τεχνολογία παραγωγής υδρογόνου. Οι επιστήμονές του ανέπτυξαν μια στερεοξειδική κυψέλη ηλεκτρολυτικής διάσπασης (SOEC) ισχύος 8 kW, ικανή να παράγει πάνω από 5 kg υδρογόνου την ημέρα, σύμφωνα με το pv magazine.
Τα συστήματα SOEC χρησιμοποιούν συνήθως έναν στερεό οξειδικό κεραμικό για να διαχωρίσουν το υδρογόνο και το οξυγόνο από το νερό. Αυτό το πετυχαίνουν τροφοδοτώντας την κάθοδο με νερό, όπου διασπάται σε ιόντα υδρογόνου και ιόντα υδροξειδίου. Τα ιόντα υδρογόνου ταξιδεύουν μέσω μιας εξωτερικής μονάδας διαχωρισμού, ενώ τα ιόντα υδροξειδίου ρέουν μέσω ενός υδατικού ηλεκτρολύτη προς την άνοδο, παράγοντας οξυγόνο. H τεχνολογία SOEC, ηλεκτρολύει ατμό υψηλής θερμοκρασίας σε υδρογόνο και οξυγόνο.
Σε σύγκριση με άλλες τεχνικές ηλεκτρολυτικής διάσπασης, η τεχνολογία SOEC μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κατά περισσότερο από 25% όταν χρησιμοποιείται σε τοποθεσίες με υψηλή ζήτηση υδρογόνου ή άφθονο ατμό, όπως πυρηνικοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας, χαλυβουργεία, πετροχημικές εγκαταστάσεις και μονάδες παραγωγής αμμωνίας.
Η στοίβα SOEC κατασκευάζεται με την επικάλυψη κεραμικών κυψελών, διαχωριστικών πλακών και υλικών στεγανοποίησης. Το βασικό καινοτόμο στοιχείο βρίσκεται στην διαχωριστική πλάκα. Η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε μια μέθοδο διαμόρφωσης με πρέσα για την κατασκευή αυτών των πλακών, μειώνοντας σημαντικά το κόστος παραγωγής και το χρόνο. Αυτή η τεχνική δημιουργεί κανάλια που εξασφαλίζουν ομαλή ροή υδρογόνου και οξυγόνου μέσα στο σύστημα.
Η μέθοδος διαμόρφωσης με πρέσα επιτρέπει την παραγωγή άνω των 1.000 πλακών την ημέρα, βελτιώνοντας δραστικά τόσο το κόστος παραγωγής όσο και το χρόνο σύμφωνα με ερευνητές του KIER.
Η ομάδα πέτυχε επίσης βελτιώσεις στην μεγιστοποίηση της περιοχής επαφής μεταξύ της κυψέλης και της διαχωριστικής πλάκας, οδηγώντας σε πιο ομοιόμορφη απόδοση. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε τεχνολογία συγκόλλησης με μπράζινγκ για τη στεγανοποίηση των στοιχειωμένων εξαρτημάτων, γεγονός που εξασφαλίζει ελάχιστη διαρροή υδρογόνου από τη στοίβα ακόμη και σε περίπτωση θερμικού σοκ ή γρήγορων αλλαγών θερμοκρασίας, διατηρώντας σταθερή απόδοση.
Εκτεταμένες δοκιμές επιβεβαίωσαν την σταθερότητα του συστήματος. Παρείχε συνεχή λειτουργία για 2.500 ώρες ενώ παρήγαγε 5,7 kg υδρογόνου την ημέρα. Το KIER συνεργάζεται τώρα με τον νοτιοκορεατικό κολοσσό Samsung Electro-Mechanics και τον κατασκευαστή κυψελών καυσίμου Bumhan Industries για να βελτιώσει περαιτέρω τη διαδικασία παραγωγής που έχει προτείνει.
