Каліфорнійський стартап Ways2H розробив технологію переробки побутового сміття на чистий водень, пропонуючи при цьому "вуглецево-негативне" рішення.

Компанія планує приймати тверді побутові відходи (ТПВ), в тому числі пластмаси та небезпечні медичні відходиі перетворювати їх у водень. Вартість такого водню, як заявляють у компанії, буде нижче, ніж "зеленого" H2, виробленого з води шляхом електролізу з використанням відновлювальних джерел енергії.

"Вартість дуже сильно залежить від того, яка у нас сировина, але нам зараз комфортно показувати цифру 5 доларів за кілограм, — розповідає генеральний директор Ways2H Жан-Луї Кіндлер. — І ми можемо скоротити її наполовину, скажімо, до 3 доларів за кілограм протягом п'яти років. Крім того, наша технологія вирішує ще одну проблему — кризу відходів".

Для порівняння компанія наводить вартість "зеленого" водню в 11-16 доларів США за кг, посилаючись на Hydrogen Europe (за даними Bloomberg, вартість зеленого водню вже сьогодні є набагато нижчою — від $ 2,50 до $ 6,80 за кг).

Одна з причин, чому вартість водню в Ways2H є відносно низькою, полягає в тому, що сировина має негативну вартість — муніципалітети платять спеціалізованим компаніям за вивезення та утилізацію відходів.

Компанія будує свої розрахунки на вартості утилізації близько $ 70 за тонну. 

"Ми бачимо випадки в Каліфорнії, де муніципалітети повинні платити більше 100 доларів за тонну відходів, щоб їх прибрати", — зазначає Кіндлер.

Установки Ways2H можуть працювати 24 години на добу, на відміну від електролізерів, що залежать від мінливої ​​вітрової та сонячної енергії. 

Якщо виробляти водень із відходів, а потім збирати і зберігати вуглець, це робить процес вуглецево-негативним

Як працює технологія?

Ways2H - спільне підприємство американської Clean Energy Enterprises і японської Japan Blue Energy Corporation (JBEC), основного розробника технології, який тримає 12 міжнародних патентів у цій сфері.

Автори відзначають, що пропонована ними технологія, хоч і пов'язана з термічною обробкою, не є спалюванням. Тому в процесі не створюються і не виділяються небезпечні хімічні речовини.

Вихідна сировина, з якої вилучають інертні матеріали, такі як метал і скло, спочатку подрібнюється до частинок розміром від 0,5 до 3 см. Потім подається гвинтовим конвеєром в газифікаційну ємність, де змішується з керамічними кульками, які були нагріті до температури близько 1000°C.

При цих температурах більша частина органічних відходів і пластмас перетворюється в суміш метану, водню, оксиду вуглецю і CO2. Твердий вуглець і мінерали залишаються у вигляді напівкоксу, який видаляється разом з іншими інертними матеріалами, такими як метал і скло, які могли залишитися в суміші після сортування.

Потім газова суміш надходить в ємність для риформінгу, куди додається пар, який розщеплює метан на водень, монооксид і діоксид вуглецю, щоб збільшити частку водню до понад 50% обсягу. Хлор і сірка видаляються в процесі. Отриманий синтез-газ очищується, сепаратор відновлює чистий водень, а вуглець або викидається в повітря, або вловлюється.

Напівкокс, який був витягнутий з ємності для газифікації, спалюють в окремій ємності для отримання тепла 1000 °С, яке знову використовується в процесі — для нагріву керамічних кульок.

На кожну тонну сухих відходів, що надходять в систему, утворюється приблизно 40-50 кг водню, хоча його вихід може варіюватися від 30 до 120 кг в залежності від складу відходів. Будь-яка вода або волога в сировині містить водень, який також сприяє збільшенню частки H2 на виході.

Установки Ways2H випускаються у двох варіантах: мобільне рішення, здатне переробляти одну тонну відходів в день, яке поміщається у три транспортувальних контейнера, і масштабовані стаціонарні рішення, які можуть переробляти від восьми до 50 тонн сировини в день.

Ways2H має мобільну демонстраційну установку в Японії, яка може виробляти 50 кг водню в день, і веде переговори про створення трьох комерційних пілотних проектів в Каліфорнії, Японії та Південній Америці.