西班牙DESIREE項目開發高溫固體氧化物電解技術，推動綠色制氫

一項新的歐洲科研計劃正在開發高效率電解技術，以更可持續、更具成本效益、更高效率的方式從水中制取可再生氫氣，并采用先進且負責任的技術路徑來減少二氧化碳排放。

該項目由CENER（西班牙國家可再生能源中心） 牽頭，聯合10家歐洲合作伙伴及2家關聯機構組成聯合體。西班牙方面的參與單位包括 西班牙國家研究委員會（CSIC） 以及 薩拉戈薩大學（University of Zaragoza） 下屬的阿拉貢納米科學與材料研究所（INMA，CSIC與薩拉戈薩大學聯合中心）。

氫是宇宙中最豐富的元素，是一種清潔且多用途的優良能源載體，能夠儲存并供應能量。然而，氫在自然界中極少以單質形式存在，必須從水或碳氫化合物中制取。

根據國際能源署（IEA）《2023全球氫能評估報告》指出，目前全球氫氣產量中，僅約1%來自低排放來源，大部分仍通過化石燃料制取，并釋放大量二氧化碳。因此，提高可再生氫氣產量對于重工業、長途運輸和大規模儲能等領域實現脫碳至關重要。

DESIREE（全稱為“增強型固體氧化物電解組件開發以提升可靠性與耐久性”）旨在推進固體氧化物電解（SOEL）技術的發展。

SOEL 技術通過高溫電解將水分解為氫氣和氧氣。當使用可再生電力驅動時，該過程可實現零二氧化碳排放制氫。

項目時間為2026年1月至2029年6月，期間將設計、建造并驗證一套40千瓦級原型系統，基于先進的電解電堆技術進行系統級優化、集成與運行性能測試。

項目將展示一種將高溫電解與熱化學氫氣壓縮相結合的一體化系統，可直接輸出加壓氫氣。整體系統效率預計將超過85%，相比現有電解技術提高超過15%。

盡管當前SOEL系統已具備較高效率，但仍面臨以下挑戰：

• -長期耐久性問題
• -能耗控制問題
• -可再生能源波動條件下的運行穩定性

DESIREE 將從材料到系統設計層面全面創新。

項目將通過多項研究提升電解池及電解電堆的性能與壽命，包括：

• -開發納米材料增強型先進電極
• -集成高耐久玻璃陶瓷密封系統
• -回收關鍵原材料（鎳、鈷、鑭、鍶）并重新用于電池制造
• -優化材料體系以提升長期穩定性
• -降低運行溫度
• -提高系統集成兼容性

DESIREE將采用：

• -模塊化、分區式系統設計（提升效率并簡化維護）
• -先進換熱器實現熱量回收
• -利用余熱壓縮氫氣（無需額外電力）
• -開發先進控制策略與電力電子系統，實現與可再生能源的高效協同

DESIREE是構建更清潔、更具韌性能量系統的重要一步。通過推動科學創新、可持續設計與循環制造，該項目將加速清潔氫能在工業、交通和儲能領域的應用。

項目協調人、CENER氫能部門負責人 I?igo Garbayo 表示：“DESIREE 直接支持《歐洲綠色協議》《Fit for 55 一攬子計劃》以及“清潔氫能伙伴關系”目標，有助于歐盟實現2030年前溫室氣體減排至少55%，并在2050年前實現全面脫碳經濟。”

項目總預算接近400萬歐元，由“清潔氫能伙伴關系”支持，并在歐盟“地平線歐洲”計劃框架下共同資助。

（素材來自：CENER 全球氫能網、新能源網綜合）