DLR, endüstriyel ölçekte yeşil hidrojen üretmek için öncelikle iki yöntemi araştırıyor: elektroliz ve güneş enerjisi süreçleri.
Elektroliz en ileri teknolojidir ve halihazırda piyasada mevcuttur. İlkesi 200 yılı aşkın süredir biliniyor: su, elektrik yardımıyla hidrojen ve oksijene ayrılıyor. Odak şu anda üç işlem üzerindedir: alkalin elektroliz, proton değişim membran elektrolizi ve yüksek sıcaklıkta elektroliz. DLR, üç işlemi de daha da geliştiriyor. Almanya’da şu anda yenilenebilir elektrikle beslenen 30 megavatlık bir kurulu elektroliz kapasitesi var. Hidrojen ekonomisine geçiş için bu kapasitenin büyük ölçüde genişletilmesi gerekecektir. Bu, hem daha küçük, merkezi olmayan elektroliz sistemlerini – örneğin benzin istasyonlarında – hem de özellikle yüksek verimliliğe sahip merkezi, büyük ölçekli elektrolizörleri gerektirir.
Hidrojen üretimi için güneş termal süreçleri, konsantre güneş radyasyonunu elektrik ve ısıya dönüştürerek daha yüksek verimlilik vaat ediyor. Bu süreçte güneş termik santralleri, termokimyasal su ayrıştırma için ısı üretmek üzere güneş enerjisini kullanır. Bunların kullanımı, günümüzde fosil yakıtların ithaline benzer şekilde, müteakip hidrojen ithalatı ile dünyanın güneş kuşağında özellikle uygundur. DLR, bu sistemleri mümkün olduğunca verimli, dayanıklı ve endüstriyel olarak uygun hale getirmek için bileşenleri ve süreçleri daha da geliştirmektedir. İlk pilot tesisler zaten faaliyette, ancak hidrojen üretiminin güneş yolunun pazara hazır hale gelmesi için hala birkaç yıl olacak.
Proje örnekleri:
Elektroliz en ileri teknolojidir ve halihazırda piyasada mevcuttur. İlkesi 200 yılı aşkın süredir biliniyor: su, elektrik yardımıyla hidrojen ve oksijene ayrılıyor. Odak şu anda üç işlem üzerindedir: alkalin elektroliz, proton değişim membran elektrolizi ve yüksek sıcaklıkta elektroliz. DLR, üç işlemi de daha da geliştiriyor. Almanya’da şu anda yenilenebilir elektrikle beslenen 30 megavatlık bir kurulu elektroliz kapasitesi var. Hidrojen ekonomisine geçiş için bu kapasitenin büyük ölçüde genişletilmesi gerekecektir. Bu, hem daha küçük, merkezi olmayan elektroliz sistemlerini – örneğin benzin istasyonlarında – hem de özellikle yüksek verimliliğe sahip merkezi, büyük ölçekli elektrolizörleri gerektirir.
Hidrojen üretimi için güneş termal süreçleri, konsantre güneş radyasyonunu elektrik ve ısıya dönüştürerek daha yüksek verimlilik vaat ediyor. Bu süreçte güneş termik santralleri, termokimyasal su ayrıştırma için ısı üretmek üzere güneş enerjisini kullanır. Bunların kullanımı, günümüzde fosil yakıtların ithaline benzer şekilde, müteakip hidrojen ithalatı ile dünyanın güneş kuşağında özellikle uygundur. DLR, bu sistemleri mümkün olduğunca verimli, dayanıklı ve endüstriyel olarak uygun hale getirmek için bileşenleri ve süreçleri daha da geliştirmektedir. İlk pilot tesisler zaten faaliyette, ancak hidrojen üretiminin güneş yolunun pazara hazır hale gelmesi için hala birkaç yıl olacak.
Proje örnekleri:
- ASTOR – ASTOR araştırma projesinde (hidrojen üretim maliyetlerini azaltmak için güneş termokimyasal döngü işlemlerinin otomasyonu), güneş enerjisi ve sudan hidrojen üretimi için güneş enerjisiyle çalışan bir reaktör geliştirilmektedir.
- H2ORIZON – Rüzgar enerjisine dayalı PEM elektrolizi kullanılarak rejeneratif hidrojen üretimi.