В рамках финансируемого ЕС проекта HyLICAL достигнута важная веха – запуск первой в Европе пилотной установки для сжижения водорода с помощью магнитного охлаждения. Этот демонстрационный проект, разработанный совместно Центром имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф (HZDR) и стартапом MAGNOTHERM, представляет собой прорыв в области устойчивого и энергоэффективного охлаждения и открывает путь к широкому промышленному применению новой технологии.
Ученый из Лаборатории высоких магнитных полей HZDR, доктор Тино Готтшалл, давно стремился создать установку, способную производить 5000 килограммов жидкого водорода в день – значительно эффективнее и дешевле существующих методов. Теперь его команда, совместно с MAGNOTHERM и другими партнерами по проекту HyLICAL, доказывает, что сжижение водорода на основе магнитокалорического эффекта можно масштабировать для промышленных нужд.
В основе первой в Европе демонстрационной установки лежит магнитокалорический эффект. Он возникает, когда материалы с определенными свойствами – например, сплав лантана, железа и кремния (LaFeSi) – помещаются в магнитное поле. В зависимости от ориентации магнитных моментов металлические материалы могут вызывать резкое падение или повышение температуры. Используя этот принцип, можно охладить водород до –253 °C после предварительного охлаждения жидким азотом. При достижении этой низкой температуры газ начинает превращаться в жидкость.
«Наша технология магнитного охлаждения представляет собой новый тип климатически безопасной и энергоэффективной альтернативы, без компрессоров и вредных для окружающей среды хладагентов. Это позволит нам значительно ускорить необходимую трансформацию в холодильной промышленности», – пояснил Тимур Сирман, соуправляющий директор MAGNOTHERM. Совместная лаборатория, открытая на территории кампуса в Россендорфе, уже построила пилотную установку. В ее основе лежит сверхпроводящий магнит мощностью 19 тесла, что в несколько раз превышает мощность магнитов в современных аппаратах МРТ.
«Теперь с помощью этой установки мы можем доказать работоспособность принципа», – говорит Готтшалл. Следующая цель – повысить эффективность для производства 100 килограммов жидкого водорода в сутки, чтобы продемонстрировать масштабируемость технологии для промышленности. «Наш метод предлагает значительные преимущества для сжижения водорода, – отметил Готтшалл. – Мы стремимся снизить затраты на сжижение до уровня ниже 1,50 евро за килограмм H2, что значительно дешевле по сравнению с традиционными установками».
Запуск пилотной установки является ключевым шагом в миссии проекта HyLICAL по продвижению энергоэффективных и компактных технологий сжижения водорода. Подтвердив этот подход на пилотном уровне, проект поддерживает стремление Европы производить «зеленый» водород с меньшими затратами, сокращать транспортные расходы и ускорять переход к климатически нейтральной энергетической системе.
