Pengembangan Teknologi Hidrogen Hijau
Teknologi energi hidrogen hijau adalah menggunakan energi terbarukan untuk menghasilkan hidrogen, mengubah energi terbarukan menjadi energi listrik melalui sel surya, kipas angin, pompa air dan genset lainnya, dan energi listrik diubah menjadi hidrogen melalui peralatan produksi hidrogen elektrolisis air, dan hidrogen disimpan atau langsung diangkut ke Terminal aplikasi hidrogen, sebagai bahan bakar listrik atau transportasi, bahan baku kimia, dll. untuk memenuhi kebutuhan berbagai industri akan energi hidrogen. Selain produksi hidrogen tradisional dari elektrolisis air, beberapa teknologi produksi hidrogen baru yang masih dalam tahap penelitian laboratorium juga telah diturunkan dalam beberapa tahun terakhir, seperti produksi hidrogen surya, produksi hidrogen biomassa, dan pemanfaatan termal energi nuklir.
Produksi hidrogen elektrolisis air adalah teknologi produksi hidrogen hijau yang paling matang. Hidrogen dan oksigen dihasilkan melalui elektrolisis, dan tidak ada senyawa yang mengandung karbon yang dibuang selama proses produksi hidrogen, yang sejalan dengan konsep pembangunan hijau dan berkelanjutan. Hidrogen yang diperoleh diubah menjadi energi listrik dan diintegrasikan ke dalam jaringan listrik atau langsung dipasok ke beban, yang meningkatkan efisiensi pemanfaatan yang komprehensif dari sistem energi, membantu memecahkan masalah konsumsi energi baru, dan memastikan operasi yang aman dan stabil dari sistem tenaga. Karena biayanya yang relatif tinggi, efisiensi rendah, konsumsi energi yang tinggi dan faktor lainnya, komersialisasi teknologi produksi hidrogen elektrolisis air dibatasi karena peralatannya yang sederhana,
Menurut berbagai jenis elektrolit, teknologi produksi hidrogen elektrolisis air yang khas terutama dibagi ke dalam kategori berikut: elektrolisis alkali (Teknologi produksi hidrogen ALK), elektrolisis membran penukar proton (Teknologi produksi hidrogen PEM), elektrolisis membran pertukaran anion polimer padat (SPAEM teknologi), sel elektrolisis oksida padat (teknologi SOEC).
Saat ini, teknologi produksi hidrogen air elektrolisis alkali adalah yang paling matang, dan biaya produksi hidrogen relatif rendah. Ini pada dasarnya telah mencapai aplikasi skala besar industri, tetapi efisiensi energinya rendah; teknologi produksi hidrogen PEM memiliki rentang daya operasi yang lebih luas dan waktu start-up yang lebih singkat. Hal ini dapat mewujudkan elektrolisis kepadatan arus tinggi, konsumsi daya rendah, volume kecil, kemurnian tinggi gas yang dihasilkan, mudah untuk mencapai tekanan tinggi, dan juga dapat beradaptasi dengan volatilitas energi terbarukan.
Beberapa penelitian telah menemukan bahwa SOEC dapat bekerja di bawah output daya dinamis tanpa redaman yang jelas. Pengurangan biaya produksi hidrogen elektrolisis air alkali dan teknologi produksi hidrogen PEM terbatas, dan penelitian selanjutnya akan fokus pada keseimbangan antara biaya, efisiensi dan fleksibilitas. Teknologi produksi hidrogen elektrolisis air oksida padat adalah teknologi produksi hidrogen air elektrolitik dengan konsumsi energi terendah dan efisiensi konversi energi tertinggi.