Steam Electrolysis by Solid Oxide Electrolyzer Cell

Hydrogenproduksjon ved hjelp av elektrolyse er en kandidat for å omdanne fluktuerende fornybar energi til en energibærer for lagring og transport. Begrensningen med dagens teknologi er stort tap av energi i konverteringsprosessene. Ved å bruke høytemperatur elektrolyse kombinert med varme fra avfallsforbrenning (ev. biomasse) kan mengden hydrogen per kW elektrisitet økes med ca 50 %. Det overordnede målet for dette konsortsium er å løse dagens materialutfordringer som begrenser ytelse og levetid for høytemperaturelektrolysører. Utlysningen er i utgangspunkt teknologinøytral men vektlegger følgende mål: - Redusert elektrisitetsforbruk - Økt strømtetthet - Redusert materialkostnader - Skalerbarhet til MW - Dynamisk operasjon og høy ytelse ved del last - Redusert degradering - Pålitelighet - Utvikling av teknologi fra TRL3 til TRL5 Det er vår mening at Solid Oxide Electrolyser Cell (SOEC) er den teknologien som best kan oppfylle FCH sine mål. Pga høy operasjonstemperatur samt bruk av damp i stedet for vann i væskeform kan deler av energien til elektrolysen erstattes med varme. Denne varmen kan komme fra avfallsforbrenning, forbrenning av biomasse som ikke egner seg for andre formål samt overskuddsvarme fra andre industrielle prosesser. Hvis varmen kun brukes til å produsere damp kan utbyttet per kW økes med ca 25 % sammenliknet med normal vannelektrolyse. Hvis varmen også kan benyttes på operasjonstemperaturen (ca 800oC) kan utbyttet økes med ytterligere 25%. SOEC er heller ikke avhengig av platinaelektroder slik som PEM-basert elektrolysør. En SOEC med ekstern varme kan også operere dynamisk med raske variasjoner i produsert hydrogenmengde som tilpasses tilgjengeligheten av fornybar energi.