Последние разработки в области технологий производства водорода: современный обзор с акцентом на зеленый электролиз

Рост антропогенной деятельности привел к критическому увеличению мирового энергопотребления. Поскольку ископаемое топливо по-прежнему остается основным источником производства энергии, энергетическая отрасль связана с образованием вредных побочных продуктов, способствующих деградации окружающей среды и изменению климата. Возобновляемый водород является важным элементом, способным заменить ископаемое топливо в качестве глобального энергоносителя; однако для достижения этой цели необходимо разработать надежные решения для его безуглеродного производства. Целью настоящего исследования был всесторонний обзор ряда технологий производства водорода с основным акцентом на расщеплении воды посредством зеленого электролиза в рамках водородной цепочки создания стоимости. В обзоре также подробно рассмотрены три ведущих метода электролиза в зависимости от типа используемого электролизера: щелочной электролиз, электролиз с протонообменной мембраной и твердооксидный электролиз; оценены их характеристики, преимущества и недостатки. Согласно выводам исследования, дальнейшее развитие таких направлений, как эффективное производство возобновляемого водорода, потребует рассмотрения других типов электролиза, например микробных электролизных ячеек, альтернативных систем материалов, включая электролиз воды с анионообменной мембраной, а также применения искусственного интеллекта и нейронных сетей для содействия проектированию, планированию и управлению эксплуатацией систем новых типов.