Высокотемпературный электролиз (также ВТЭ, паровой электролиз, High-temperature electrolysis, HTE) — технология получения водорода из воды при высоких температурах[1].
Высокотемпературный электролиз экономически более эффективен, чем традиционный электролиз при комнатной температуре, потому что часть энергии поставляется в виде тепла, что дешевле, чем электричество, а также потому, что реакция электролиза более эффективна при более высоких температурах. Фактически при температуре 2500 °C электрический ввод не требуется, потому что вода распадается на водород и кислород в результате термолиза. Однако такие температуры непрактичны; предлагаемые системы ВТЭ работают при температурах от 100 до 850 °C[2][3][4].
Эффективность высокотемпературного электролиза лучше всего оценить, если предположить, что используемое электричество поступает от теплового двигателя, а затем рассмотреть количество тепловой энергии, необходимое для производства 1 кг водорода (141,86 МДж) в сравнении с энергией, используемой в процессе. При 100 °C, требуется 350 МДж тепловой энергии (КПД 41%), при 850 °C — 225 МДж (КПД 64%).
Очень важен выбор материалов для электродов и электролита в ячейке твердооксидного электролизера. В одном из исследуемых вариантов процесса[5] использовались электролиты из оксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, никель-керметные паровые/водородные электроды и электроды из смешанного оксида лантана, стронция и кобальта и кислорода.
Даже при использовании ВТЭ электролиз — довольно неэффективный способ хранения энергии. Значительные потери энергии при преобразовании происходят как в процессе электролиза, так и при преобразовании образующегося водорода обратно в энергию.
При нынешних ценах на углеводороды ВТЭ не может конкурировать в качестве источника водорода с пиролизом углеводородов.