เมื่อเร็วๆ นี้ บริษัท VSPARTICLE จากเนเธอร์แลนด์ ร่วมมือกับ Plug Power และศูนย์ไฮโดรเจนสะอาดแห่งมหาวิทยาลัยเดลาแวร์ของสหรัฐฯ ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเทคโนโลยีตัวเร่งปฏิกิริยาอิริเดียมสำหรับอิเล็กโทรไลเซอร์แบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEM) ด้วยการใช้เทคโนโลยี "ชั้นนาโนพอรัส" สามารถลดปริมาณการใช้อิริเดียมลงได้ถึง 90% เพิ่มอัตราการใช้ประโยชน์อย่างมีนัยสำคัญ เป็นการวางรากฐานสำคัญในการลดต้นทุนไฮโดรเจนสีเขียวเหลือ 1 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม และทำให้สามารถผลิตในระดับใหญ่ได้
I. ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีหลัก: การเพิ่มประสิทธิภาพสองด้านในเรื่องการใช้และอัตราการใช้ประโยชน์ของอิริเดียม
ผู้อยู่เบื้องหลังความสำเร็จและผู้ร่วมมือ: นำโดยบริษัท VSPARTICLE จากเนเธอร์แลนด์ ร่วมมือกับ Plug Power Inc. ผู้ผลิตเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน และศูนย์ไฮโดรเจนสะอาอาดแห่งมหาวิทยาลัยเดลาแวร์ของสหรัฐฯ ผลงานทางเทคโนโลยีนี้มีประสิทธิภาพเหนือกว่าเป้าหมายปี 2026 ของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ (DOE) ในด้านการใช้ประโยชน์จากอิริเดียมและสมรรถนะ
หลักการทางเทคนิคและผลลัพธ์:
เทคโนโลยีหลักคือเทคโนโลยี "ชั้นนาโนพอรัส" ซึ่งสร้างโครงสร้างนาโนพอรัสที่มีความสม่ำเสมอสูงผ่านกระบวนการสะสมแบบแห้ง เพิ่มพื้นที่ผิวไฟฟ้าเคมีของอิเล็กโทรดให้สูงสุด และเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพการใช้อิริเดียมในระดับพื้นฐาน
การเคลือบตัวเร่งปฏิกิริยาแบบดั้งเดิมสำหรับอิเล็กโทรไลเซอร์ PEM ต้องการปริมาณอิริเดียม 1-2 มก./ซม.² แต่เทคโนโลยีนี้ลดลงเหลือเพียง 0.1 มก./ซม.²ลดการใช้อิริเดียมลง 90% ในขณะที่ยังคงรักษาสมรรถนะสูง ความหนาแน่นกระแสสูง และความทนทานที่จำเป็นสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์
เทคโนโลยีสนับสนุนพื้นฐาน: โดยใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีการพิมพ์อนุภาคนาโนของ VSPARTICLE ซึ่งผลิตภัณฑ์หลัก VSP-P1 สามารถแยกวัสดุเช่น สังกะสีและอะลูมิเนียมให้เป็นอนุภาคนาโนและผสมในสัดส่วนที่กำหนด เ เตรียมวัสดุสำคัญสำหรับการแปลงพลังงาน เช่น วัสดุเคลือบสำหรับอิเล็กโทรไลเซอร์ ได้อย่างแม่นยำ ทำให้กระบวนการผลิตง่ายขึ้น
II. การแก้ไขจุดบกพร่องในอุตสาหกรรมและคุณค่า
การแก้ปัญหาจุดอ่อนเรื่องความขาดแคลนอิริเดียม: อิริเดียมเป็นวัสดุสำคัญสำหรับอิเล็กโทรไลเซอร์ PEM แต่การผลิตทั่วโลกต่อปีมีเพียง 7-8 ตัน ความขาดแคลนนี้เป็นข้อจำกัดสำคัญต่อการผลิตอิเล็กโทรไลเซอร์ในระดับใหญ่ เทคโนโลยีนี้ช่วยลดความต้องการอิริเดียมลงอย่างมาก หลีกเลี่ยงวิกฤตอุปทานอิริเดียม และขจัดอุปสรรคต่อการขยายขนาดอิเล็กโทรไลเซอร์ PEM ไปสู่ระดับหลายกิกะวัตต์
การลดต้นทุนไฮโดรเจนเขียว: ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีนี้มีส่วนโดยตรงในการผลักดันให้ไฮโดรเจนเขียว (ซึ่งผลิตจากไฟฟ้า้าพลังงานหมุนเวียน) ไปสู่เป้าหมายต้นทุนที่เท่าเทียมที่ 1 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม โดยเปลี่ยนพื้นฐานทางเศรษฐศาสตร์ของการผลิตไฮโดรเจนเขียวจากด้านวัสดุและเร่งการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์
III. ความคืบหน้าในการทำให้เป็นพาณิชย์และการประเมินอุตสาหกรรม
ความก้าวหน้าหน้าทางพาณิชย์: VSPARTICLE กำลังขยายขีดความสามารถการเคลือบภายในและได้ร่วมมือกับผู้ผลิตอิเล็กโทรไลเซอร์แบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEM) ชั้นนำหลายแห่ง โดยบางพันธมิตรมีแผนเริ่มโครงการบูรณาการเทคโนโลยีและการทดสอบในระดับพาณิชย์ในปี 2026
การประเมินโดยผู้มีอำนาจในอุตสาหกรรม:
Aaike van Vugt ซีอีโอของ VSPARTICLE: เทคโนโลยีนี้คือ "ชิ้นส่วนที่หายไป" ที่อุตสาหกรรมตามหามาโดยตลอด ซึ่งเปลี่ยนข้อจำกัดด้านความขาดแคลนอิริเดียมให้เป็นโซลูชันที่ขยายขนาดได้
Thomas Valdez ผู้จัดการฝ่ายวิจัยและพัฒนาของ Plug Power: ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมภายใต้การใช้อิริเดียมในปริมาณต่ำมากเป็นสิ่งสำคัญสำหรับองค์กรในการลดต้นทุนและบรรลุเป้าหมายการติดตั้ง
Yushan Yan ผู้อำนวยการศูนย์ไฮโดรเจนสะอาด: เทคโนโลยีนี้แก้ไขความท้า้าทายด้านวัสดุที่สำคัญที่สุดในกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสแบบ PEM ลดความเสี่ยงสำหรับการผลิตอิเล็กโทรไลเซอร์รุ่นต่อไป และเปลี่ยนแปลงพื้นฐานทางเศรษฐศาสตร์ของไฮโดรเจนเขียว
