Keemikute arendustöö kõrgtemperatuurses elektrolüüsis aitab muuta suurtööstust kestlikumaks
Kõrgtemperatuurne elektrolüüs on meetod, milles saab elektri ja soojuse toel toota vesinikku ning energia- ja keemiatööstuse jaoks väärtuslikke keemilisi ühendeid. Samuti on see võimalus energia salvestamiseks ja kasutamiseks siis, kui päikese- ja tuuleenergia tootmine on ebastabiilne.
Tartu Ülikooli füüsikalise ja elektrokeemia teadur Priit Möller tutvustas Narva kolledžis toimunud koostööseminaril ülikooli teadustööd täiskeraamiliste elektroodide arendamisel, mis aitab muuta kõrgtemperatuursed elektrolüüserid töökindlamaks ja vastupidavamaks. Sellise tehnoloogia arendamine on tähtis samm taastuvenergiapõhisele energiasüsteemile üleminekul ja nii Ida-Virumaa kui ka kogu Eesti tööstuse kliimamõju vähendamisel.
Kõrgtemperatuurse elektrolüüsi eelised
Möller tõi ettekandes esile mitu olulist eelist, mille kõrgemal temperatuuril töötamine elektrolüüsile annab:
- Elektrienergiat saab elektrolüüsis osaliselt asendada soojusenergiaga ja nii saab tõsta tööprotsessi efektiivsust. See on hea võimalus ära kasutada tööstuse jääksoojust.
- Lisaks vesinikule saab toota ka näiteks vingugaasi ja sünteesgaasi, mis on keemiatööstuses olulised lähteained.
- Kõrgtemperatuurse elektrolüüseri saab panna tööle ka teistpidi ehk kütuseelemendina, mis muudab kütuse elektrienergiaks.
Hübriidsüsteem võimaldab ära kasutada tööstuse jääksoojust
Kõrgtemperatuursed elektrolüüserid sobivad eriti hästi nn hübriidsüsteemidesse, kus need liidetakse olemasolevate soojust eraldavate tööstusprotsessidega. Mölleri sõnul ongi sellisel lahendusel praegu kõige reaalsemad väljavaated energiamahukas tööstuses, näiteks metaani, etanooli või ammoniaagi tootmises. Hübriidsüsteem võimaldab maksimaalselt ära kasutada tööstuse jääksoojust ja suurendada elektrolüüsi efektiivsust.
Tartu Ülikooli teadustöö ja koostöövõimalused ettevõtjatega
Tartu Ülikooli teadlased uurivad ja disainivad uusi, täiskeraamilisi elektroodmaterjale, nt strontsiumtitanaati ja lantaankromaati, mis taluvad hästi kõrgeid temperatuure ja niiskeid tingimusi. „Enamikes kõrgtemperatuursetes kütuseelementides kasutatakse nikkelkomposiitelektroode, kuid kui ruumis on vee kontsentratsioon oluliselt suurem kui vesiniku oma, hakkab nikkel oksüdeeruma ja need elektroodid ajapikku pragunevad,“ selgitas teadur. Uute kompleksoksiidide parem elektri- ja ioonjuhtivus ning mehaaniline sobivus muudavad elektrolüüserid töökindlamaks ja vastupidavamaks.
Materjaliteaduse ja keemiatehnoloogia tipptasemel teadmised võimaldavad teadlastel pakkuda ettevõtetele tuge nii arendustöös kui ka testimises. Näiteks võimaldab meie teadlaste välja töötatud täiskeraamiline elektroodmaterjal Eesti ettevõttel H2Electro arendada uudset kõrgtemperatuurset elektrolüüsitehnoloogiat vesiniku tootmiseks. „Koostöös on meil ka valminud demo-elektrolüüserpatarei, milles kasutatakse suuri, sellises mõõtmes elektroode, nagu need päriselt olema hakkavad,“ rääkis Möller.
Järelvaata Priit Mölleri ettekannet „Kõrgtemperatuurse elektrolüüsi võimalused ja arendustöö Tartu Ülikoolis“:
14. mail Tartu Ülikooli Narva kolledžis toimunud õiglase ülemineku teaduskonsortsiumi koostööseminari „Teadlastelt ettevõtetele – aktuaalsed arengud Ida-Virumaa energeetikas“ räägiti energeetikast nii taastuvenergia, elektrivarustuse kui ka tööstuse võtmes. Päeva esimeses pooles kõlanud ettekanded tutvustasid ettevõtjatele taastuvenergial põhineva keemiatööstuse võimalusi: kuidas juhtida targalt energia ja muude sisendite kasutamist ning tehisaru rakendamise võimalusi energeetikas. Need on tehnoloogiad, mis võivad tuua suure läbimurde juhtimisprotsesside rakendustes.
Päeva teises pooles toimunud aruteludel kuulati ettevõtjate tähelepanekuid ja mõtteid neid enim paeluvatel teemadel. Tõdeti, et lisaks taastuvenergia fookusele on kindel soov näha ka uusi rakendusi tööstusjäätmete vähendamiseks ja ümbertöötlemiseks juba olemasolevates tehastes. Kuigi Eesti energeetikamaastiku muutusi nähakse sageli pigem tumedates toonides, annab Õiglase Ülemineku Fondi teadusrühmade töö lootust ka positiivseteks muutusteks. Üleminek kestliku energiatehnoloogia rakendustele võib konsortisumi teadlaste hinnangul luua olulist lisandväärtust just Ida-Virumaal.
Tartu Ülikooli ja Tallinna Tehnikaülikooli ühise teaduskonsortsiumi korraldatud seminari kaasrahastati Euroopa Liidu meetmest „Ida-Viru ettevõtluse teadmusmahukuse suurendamise toetus: teadusvõimekuse pakkumise arendamine Ida-Virumaal TA-võrgustiku loomiseks“.
Loe veel sarnaseid uudiseid
