A Szverdlovszk megyében lévő, a TVEL üzemanyaggyártó vállalathoz tartozó novourálszki cég az orosz atomerőműveket üzemeltető Roszenergoatom konszern megbízása alapján végezte a hidrogén ipari előállítására és felhasználására szolgáló, kizárólag orosz technológiákat és anyagokat alkalmazó fejlesztést, amelynek során a novourálszki vállalat elektrokémiai eszközök gyártásában szerzett több mint fél évszázados tapasztalatára támaszkodtak. 

Egy 5 Nm3/h teljesítményű elektrolízis-berendezés már átesett az üzemi teszteken, a vízbontásra szolgáló elektrolizáló berendezés fajlagos energiafogyasztása 1 Nm3/h 99,9% tisztaságú hidrogént előállításához 1,5 MPa nyomás alatt kevesebb, mint 4 KWh. A berendezés rendelkezik a szükséges dinamikus jellemzőkkel és biztonságosan üzemel a nulla szinttől (ez a „hot standby” állapot, amely lehetővé teszi a névleges teljesítmény eléréséhez szükséges idő csökkentését) egészen a névleges teljesítmény 115%-áig. 

A berendezés egyedi jellemzője az a fejlesztői megoldás, amely alapján a szükséges vizet gőz formájában biztosítják, ami jelentősen kisebb terhet ró a vízkezelő rendszerre. Az elektrolízis technológiáját használó berendezésbe a Centrotyeh egyéb fejlesztéseit is beépítették, például a száraz kompresszort. A moduláris felépítésnek és a nagy szilárdságú fő alkatrészeknek köszönhetően gyorsan megkezdődhet az első generációs elektrolízis technológiát használó berendezések sorozatgyártása, akár 40 Nm3/h teljesítménnyel. 

„Az importtól független, az anioncserélő matricán alapuló elektrolízis-technológia nemcsak Oroszországban számít úttörőnek, hanem az egész világ gyakorlatában is. Jellemzője, hogy az iparban az elektrolízisre épülő technológia leginkább elterjedt két technológiáját ötvözi: a lúgos áramlást és a protoncserét. Az orosz technológia egyrészt alacsony energiafogyasztású, és lehetővé teszi a katalizátorok nemesfémtartalmának minimalizálását. Másrészt, a berendezés kompakt méretű, és a teljesítmény dinamikus változása esetén is hatékonyan működik” – mondta e Nyikolaj Ponomarjov-Sztyepnoj, akadémikus, a Roszatom Hidrogénenergetika tudományos-technológiai kiemelt fejlesztési terület tudományos igazgatója és a Roszenergoatom Tudományos-technológiai Bizottság befektetési projektjének elnöke. 

A berendezés megbízhatóságának és hosszú élettartamának igazolásához a fejlesztők a működési módok fejlesztését végzik még majd el. - Az elektrolízis technológiájára épülő kis teljesítményű berendezések sorozatának létrehozásával két fontos feladatot oldottunk meg. Egyrészt: technológiai és tervezési megoldásokat dolgoztunk ki a nagyobb területű elektrolíziselemre való átálláshoz. Másrészt: kielégítettük a tiszta hidrogént használó orosz létesítmények technológiai igényeit. Ezek atomerőművek, ahol a hidrogént a generátorok hűtésére használják, atomenergetikai ipari vállalatok, élelmiszeripar, üvegipar és más ágazatok” – mondta el Alekszandr Sztarev, a TVEL Új Vállalkozások Fejlesztési és Támogatási Osztályának igazgatója. 

A Centrotyeh szakemberei jelenleg az elektrolízis-berendezések nagy teljesítményű sorozatán dolgoznak. Már készül az elektrolizáló berendezés sorozatának első kísérleti mintadarabja 50 Nm3/h vagy 4,5 kg hidrogén/h teljesítménnyel. A nagy teljesítményű berendezéseket a hidrogén nagyüzemi előállítására és az ipari termelés karbonmentesítésére tervezték. 

A vállalatnál két nagy hatékonyságú elektrolízis-berendezés kísérleti gyártását tervezik. A gyári tesztelések és a prototípus jóváhagyása után az első kísérleti elektrolízis-berendezéseket várhatóan 2023-ban a Murmanszk megyében működő Kolai Atomerőműbe szállítják, ahol azok az atomerőműből származó villamos energiát használják majd fel a hidrogén előállítására.