Revolutionary Efficient Rotating Electrolyser for hydrogen production

EleRot-prosjektet står for utviklingen av en ny generasjon elektrolyse-enheter, i disse splittes vann til oksygen og hydrogen ved hjelp av elektrisk strøm, såkalt vannelektrolyse. Idéen er å øke effektiviteten på splitteprosessen ved bruk av rotasjonskrefter. EleRot-prosjektet har utvikle en elektrolyse-enhet med en stack som spinner. Koblingen mellom den stasjonære og roterende delen er løst. I stacken som spinner, blir produsert gass og elektrolytten skilt fra hverandre meget raskt på grunn av den økte oppdriften som skapes i et roterende system. En elektrolysecelle er laget for å produsere gass, men gassen er uønsket inne i cellen på grunn av at den hindrer genereringen av ny gass. EleRot har vist at gass kan fjernes raskt fra cellen og muliggjøre høyere strømtetthet med samme virkningsgrad. Dette reduserer igjen kostnaden til maskinen og igjen prisen på hydrogen produsert. Tester i en mellomstørrelse viser at prinsippet virker som tiltenkt og kan oppskaleres ytterligere.

Etablert tankegang er utfordret; Rimeligere valg av polymerer og metaller; Endret laboratorie-testing av polymerer mhp testmetoder, utstyr og sikkerhet; Endret testing av prosessanlegg, både materielt og i programvaren; Økt kompetanse hos deltagere; Forenklet sikkerhet i design av maskin og testing av prosessanlegg. Prosjektet har håndtert utfordringer der det ikke fantes litteratur eller eksisterende løsninger. Sammenføyningsmetoder og konstruksjonsprinsipper er vurdert, utprøvd og tidvis forkastet. Detaljkunnskap rundt design av celle-pakker har økt pga avansert geometri. Det globale energimarkedet er hurtigvoksende med hovedfokus på fornybare energikilder. Disse periodiske energikildene trenger en løsning for energilagring ved overskuddsproduksjon og overforbruk. Elektrolyse er en slik løsning, uten karbonavtrykk eller fremtidig avfallsproblematikk. Strømproduksjon med hydrogen som energibærer krever lavt energitap, og hurtig oppstart for å motta strøm fra fornybare energikilder.

Hydrogen production by water electrolysis is a power tool to utilize intermittent power and ensure sustainable and carbon free energy system. Energy systems with hydrogen as an energy carrier require water electrolysers with very high energy conversion efficiency and commercially attractive cost, to be able to adjust power very fast in response to output from intermittent sources. The project aims the development of the rotating electrolyser on the basis of an advanced concept employing centrifugal force to reduce energy losses associated with mass transport limitations in an electrolyser. The research activity within the project include in depth understanding of mass and flow processes in the rotating electrolyser, development of materials for the electrolyser as well as the design of the rotating cell stack and very critical part - the swivel, consisting of mechanical seals and serving as an interconnection to the rotating cell. Also, the degradation processes in the cell materials caused by effect of rotation will be investigated. It is expected that the rotating electrolysers will have several advantages compare to existing electrolysers, from classical atmospheric ones to even advanced pressurized systems. The EleRot product will benefit both from CAPEX and OPEX point of view. The project outcome will substantially increase the competitiveness of the water electrolysers are produced in Norway.