НП «ЦТТ РАН и РОСНАНО» Разработка Pd-содержащих мембран для водородной энергетики Докладчик: Катерина Ходунова Москва, 2012 г. НП «ЦТТ РАН и РОСНАНО»

Резюме Проекта Цели и задачи Конкурентные преимущества Разработка технологии получения методом MOCVD водородопроницаемых мембран на основе палладиевых композитов, обладающих необходимым набором эксплуатационных характеристик (высокая пропускная способность по водороду, газоплотность, селективность, коррозионная стойкость, высокая каталитическая активность, длительный срок службы). Продукция Значительная (более 5 раз) экономия дорогих исходных соединений, используемых при нанесении покрытия на мембрану вследствие уменьшения толщины наносимого покрытия; Возможность выпускать мембраны сложной геометрической формы, что способствует лучшему протеканию реакций; Собственная технология позволяет сократить себестоимость готовой продукции. Финансовые параметры Стоимость лицензии – 60 млн руб. Инвестиции: 16,8 млн. руб. NPV за 2 года – 19,3 млн. руб. IRR – 176% Лицензия на технологию производства палладиевых мембран

НП «ЦТТ РАН и РОСНАНО» Технология получения методом MOCVD водородопроницаемых палладиевых мембран. Продукт проекта Мембраны являются составной частью генераторов очистки водорода. И служат для отделения водорода от других составляющих газа-носителя. Конфигурации мембран – типовые. Благодаря свойствам Pd мембрана пропускает через свои поры только водород, задерживая все остальное. В состав генератора может входить от 3-х до нескольких десятков мембран. Их доля их стоимости в стоимости генератора – около 50%. Мембраны могут являться конечным рыночным продуктом. Слой ZrO2 Слой Pd+Cu Pd отличается избирательным поглощением водорода и является признанно лучшим материалом для водородопроницаемых мембран. Основная проблема - дороговизна палладия. Рис. 2. Генератор очистки водорода Рис. 1. Водородопроницаемая мембрана Основа - пористая трубка из нерж. стали H2 Газ-носитель

НП «ЦТТ РАН и РОСНАНО» Место проекта в мировой технологической цепочке Производители комплектующих (мембран) Интеграторы – производители генераторов очистки водорода Водородная промышленность На схеме ниже обозначены отдельные игроки каждого из этапов цепочки производства и использования сверхчистого водорода. Samsung (есть контакт) General Electric (есть контакт) IdaTech Johnson Mattew Ходинг Алвиго… Linde (Германия) Power+Energy (США) Xebeq (Канада) Топливные элементы, энергоустановки, транспорт Химическая и нефтехимическая пр-ть; Производство полупроводников и солнечных батарей. Air Product (есть контакт) Air Liquid GENERON® IGS Hy9 Corporation Технология производства мембран

НП «ЦТТ РАН и РОСНАНО» Рынок оборудования для очистки водорода (интеграторов)* Рынок палладиевых мембран 20% в год Доля стоимости Pd мембран в этом оборудовании – не менее 5%-10%. $110 млн. (2010)$270 млн. (2015) *Источник – Отчет Xebec Adsorption Inc. (май 2012)

НП «ЦТТ РАН и РОСНАНО» Ida Tech (США) – с 1996 года разрабатывают и производят готовые системы на топливных элементах для обеспечения резервных запасов энергии для телекоммуникаций. Johnson Mattew (Англия) – специализируется на тонких химических технологиях, в том числе продукции с использованием металлов платиновой группы. Конкуренты и потребители Наиболее интересный партнер для взаимодействия, поскольку выпускает различную продукцию на основе благородных металлов, по которым у ПК есть задел. Холдинг Алвиго (РФ) – в частности, ОАО «Гиап», разрабатывает и реализует технологии производства органических соединений, в том числе водорода. Hy9 Corporation разрабатывает и производит генераторы для производства и очистки водорода, а также мембраны для генераторов.

НП «ЦТТ РАН и РОСНАНО» Сравнение с конкурентами Характеристики (параметры) Ед. изм Решение Участника проекта Холдинг Алвиго (РФ) Ida Tech (США) Johnson Matthey (Англия) Hy9 Corporation (США) S мембранного элемента м2м2 0,01-0, ,140,15 Мембранный сплав Pd/Cu, Pd/RuB1Pd/CuPd/23AgPd/Cu Конструкция и способ изготовления ТрубкаТрубка, вытяжка Плоская фольга, травление Трубка, магнетронное напыление Плоская фольга Толщина покрытия мкм , Температура мембран Тм, о С Давление на входе МПа Давление на выходе МПа ,00,1-0,150,10,1-0,15 Удельная произв-ть мембран JH 2 (Тмакс.) Нм 3 мм/м 2 ч γМПа 4,2-6,81,60,93,40,92 Произв-ть модуля фильтрующих узлов QH 2, м 3 /ч при Тмакс, Рмакс Удельный расход Pd г/(Нм 3 /м 2 ч γМПа) 0,3-0,05400,90,6-0,287,7 Цена реализации кв.м./$ 5 тыс.$-10 тыс. $12 тыс. $10.5 тыс.$

НП «ЦТТ РАН и РОСНАНО» Команда проекта Генеральный директор Лысак Олег Александрович Общее руководство проектом Поиск партнеров и взаимодействие с потенциальными клиентами Стратегическое развитие проекта Привлечение инвестиций Директор по науке - Игуменов Игорь Константинович д.х.н., профессор работы в области оригинальных процессов осаждения оксидных и металлических покрытий из газовой фазы, в том числе из благородных металлов. более 300 статей, а также 17 авторских свидетельств и патентов член Американского электрохимического общества эксперт ФЦНТП, РФФИ и региональных конкурсов. Научный консультант - Гельфонд Николай Васильевич д.х.н., заместитель директора ИНХ СО РАН ведущий специалист в области разработки процессов осаждения пленок и покрытий методом химического осаждения из газовой фазы более 90 статей в рецензируемых журналах. Заместитель директора по науке – Морозова Наталья Борисовна д.х.н., ведущий научный сотрудник работы в области синтеза различных классов металлоорганических соединений, в том числе комплексов металлов платиновой группы. более 100 статей в рецензируемых журналах.

НП «ЦТТ РАН и РОСНАНО» ГРУППА КОМПАНИЙ «СИГМА»