Instytut Inżynierii Energetycznej (IEn) w Polsce opracował i skomercjalizował system wykorzystujący stosy ogniw elektrochemicznych ze stałym tlenkiem, wytwarzanych przy użyciu niskokosztowych technik, w tym wytwarzania przyrostowego. Instalacja HYDROGIN została dostarczona do CBRF Energa SA, ORLEN. Modułowa instalacja odwracalnych ogniw tlenkowych (rSOC), zaprojektowana do integracji z elektrociepłownią Energa w Elblągu, poprawia elastyczność operacyjną i zwiększa wykorzystanie odnawialnych źródeł energii do produkcji wodoru. Uszczelki ceramiczne do stosów ogniw ze stałym tlenkiem w firmie HYDROGIN zostały dostarczone przy użyciu druku 3D na maszynach firmy Sygnis SA, polska firma badawczo-rozwojowa.
Technologia rSOC, w której zastosowano technologię druku plomb, ma ogromną zaletę dzięki wyjątkowo wysokiej wydajności produkcji wodoru (>92%), która przewyższa inne typy elektrolizerów. Technologia ta pozwala na efektywne magazynowanie nadwyżek energii z odnawialnych źródeł energii w postaci wodoru, który można następnie wykorzystać bezpośrednio w transporcie, przemyśle lub jako surowiec do syntezy paliw alternatywnych, w tym zrównoważonych paliw lotniczych (SAF). Zastosowanie technologii rSOC jest szczególnie obiecujące w dekarbonizacji przemysłu chemicznego, petrochemicznego, metalurgicznego i innych gałęzi przemysłu o dużej emisji dwutlenku węgla.
„Instalacja stanowi małą demonstrację unikalnego systemu ze stosami ogniw elektrochemicznych ze stałym tlenkiem, które mogą na przemian działać w trybie elektrolizy lub ogniwa paliwowego. Instalacja pilotażowa, połączona termicznie i elektrycznie z elektrociepłownią, udowadnia, że konwencjonalne elektrownie mogą odegrać nową rolę jako źródło pary i energii do produkcji wodoru na dużą skalę. Powtarzalność tego rozwiązania jest niezwykle szeroka i może być z powodzeniem stosowana przy produkcji wodoru dla różnych gałęzi przemysłu oraz do magazynowania energii. Jesteśmy dumni, że pierwszy na świecie tego typu system został zbudowany przez Instytut Inżynierii Energetycznej w oparciu o naszą technologię – mówi profesor Jakub Kupecki, dyrektor Instytutu Inżynierii Energetycznej i dyrektor Centrum Technologii Wodorowych (CTH2 IEn) w wywiad z Energią SA – ORLEN.
Opracowane w Instytucie Inżynierii Energetycznej uszczelki zostały wyprodukowane innowacyjną metodą druku 3D z pasty ceramicznej na specjalnie zaprojektowanych i wyprodukowanych do tego celu maszynach Sygnis SA. Dzięki zastosowaniu wytwarzania przyrostowego możliwe jest wytworzenie materiału uszczelniającego z pasty szklanej o odpowiednich właściwościach reologicznych bezpośrednio na płaskich i falistych powierzchniach elementów stosu rSOC. Umożliwia także produkcję uszczelek wielowarstwowych, pozwalając na optymalizację ich grubości w zależności od zastosowania, zwiększając w ten sposób efektywność procesu i zachowując jego wysoką powtarzalność.
„Jesteśmy bardzo zadowoleni, że maszyny, które wyprodukowaliśmy na zlecenie Instytutu Technologii Energetycznej i sukcesywnie wdrażaliśmy na przestrzeni ostatniego roku, obecnie świetnie się sprawdzają. Gratulujemy prof. Jakubowi Kupeckiemu, dr hab. Marek Skrzypkiewicz, dr hab. Agnieszce Żurawskiej i Pani Magdalenie Kosiorek oraz zespołowi CTH2 IEn za świetne pomysły, ciężką pracę i sukcesy. Jesteśmy przekonani, że istniejące i przyszłe rozwiązania technologiczne Sygnis SA przyspieszą pracę setek innych grup badawczych na całym świecie” – powiedział Andrzej Burgs, Prezes Zarządu Sygnis SA.
Innowacyjna technika druku 3D stosów ogniw ze stałym tlenkiem jest obecnie udoskonalana w ramach projektu NEXTH2, który koncentruje się na elektrolizerze HYDROGIN nowej generacji. Stos został uznany Polskim Produktem Przyszłości, nagrodą ministerialną podczas targów energetycznych ENERGETAB 2023 i jest wspierany przez GreenEvo – program akceleracyjny zielonych technologii prowadzony przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska. Prawdziwym przełomem w firmie HYDROGIN jest druk 3D uszczelek bezpośrednio na elementach stosu, takich jak ogniwa ceramiczne lub elementy stalowe. Oferuje to kilka zalet w porównaniu z tradycyjnymi technikami, w tym wyższą wydajność procesu, mniej odpadów i bardziej opłacalną produkcję seryjną dzięki zautomatyzowanej produkcji na dużą skalę. Prowadzi to do obniżenia kosztów produkcji wodoru dla różnych gałęzi przemysłu. To znakomity przykład tego, jak zaawansowana produkcja przyrostowa może przyczynić się do rzeczywistego wdrożenia nowych technologii transformacji energetycznej, wspierając zrównoważoną gospodarkę oraz służąc ludzkości i planecie.
Witold Gombrowicz jest autorem publikującym na portalu humanmag.pl, gdzie porusza tematy związane z aktualnościami, polityką, biznesem, technologią, sportem, rozrywką i stylem życia. Skupia się na przejrzystym przedstawianiu faktów, dostarczaniu użytecznych informacji oraz opisywaniu wydarzeń i historii istotnych dla czytelników w rzetelny i przystępny sposób.