Інвестиційний меморандум · Seed · жовтень 2026
Водень як побічний продукт сірчаної кислоти.
SulfHy замінює контактний апарат сірчанокислотного заводу електролізером, що працює при 0,6 В. Тепло спалювання сірки живить електроліз. Результат: водень за 0,7–1,0 $/кг без природного газу і без CO₂.
напруга комірки проти 1,8–2,0 В при електролізі води
електроенергії з мережі на кг H₂ (проти 50–55)
чиста собівартість H₂ після кредиту за кислоту
прямих викидів — сировина: сірка, вода, повітря
Дешевого чистого водню не існує. Поки що.
Зелений (електроліз води)
3,0–5,5 $/kg
50–55 кВт·год/кг. Вартість на 70 % визначається ціною електроенергії. Конкурентний лише при < 25 $/МВт·год.
Блакитний (SMR + CCS)
1,6–2,7 $/kg
Прив’язаний до ціни газу та до геологічних сховищ CO₂. Витоки метану додають 1–4 кг CO₂-екв/кг.
Сірковий цикл (HyS, замкнутий)
5–7 $/kg
Електроліз при 0,6 В — ідеальний. Але розкладання H₂SO₄ при 900 °C потребує ядерного або CSP-тепла. 50 років без промислової реалізації.
Візьміть найкращу ланку сіркового циклу і приберіть найгіршу.
Окиснення SO₂ на аноді замінює виділення кисню — найбільш енергоємну реакцію електролізу води. Теоретична напруга падає з 1,23 В до 0,16 В.
Світова сірчанокислотна промисловість (260 млн т/рік) уже спалює сірку й отримує SO₂, викидаючи 297 кДж/моль у вигляді тепла. Ми спрямовуємо це тепло в паротурбіну, а SO₂ — в електролізер. Водень і кислота виходять одночасно.
Сумарна реакція
S + O₂ + 2 H₂O → H₂SO₄ + H₂
У циклі немає ступеня термолізу кислоти: при 900 °C H₂SO₄ розкладається практично повністю (450 °C → H₂O + SO₃; >750 °C → SO₂ + O₂), тому в HyS-циклі потрібне ядерне джерело тепла. Ми отримуємо SO₂ прямим спалюванням сірки — розкладання кислоти не потрібне взагалі.
13 %
від теоретичної напруги електролізу води
70 %
електроспоживання електролізера покриває тепло сірки
≈50 т
товарної H₂SO₄ на кожну тонну H₂
SulfHy-10: сірчанокислотний завод, що виробляє водень.
Режим А — автономний
Спалювання елементарної сірки. Паротурбіна 5 МВт покриває ~70 % потреби електролізера. Імпорт із мережі ≈ 4–8 кВт·год/кг H₂. Майданчик — будь-який фосфатний або гідрометалургійний завод.
Режим Б — утилізаційний
SO₂ з відхідних газів мідних, нікелевих, цинкових заводів (7–15 %). Сировина безкоштовна або з від’ємною вартістю. Немає печі та турбіни, CAPEX −30 %, електроенергія з мережі ≈ 20 кВт·год/кг.
Комірка: парова подача SO₂, s-PBI при ≈125 °C, каскад із трьох ступенів.
Парова подача SO₂
Знімає обмеження розчинності SO₂ в кислоті та знижує кросовер у ~10 разів. Основа — роботи SRNL/USC.
Каскад стеків 18 → 12 → 6 % SO₂
Тримає анодне перенапруження низьким при сумарному перетворенні > 95 % без великої рециркуляції.
Імпульсна деполяризація катода
Кожні 6 год — 30 с при +0,3 В: окиснення відкладень сірки. Цільовий ресурс МЕВ ≥ 40 000 год.
Двотемпературний режим
Анод 120–140 °C / катод 75–85 °C — спрямований потік води до аноду пригнічує зворотний кросовер SO₂ (робоче вікно уточнюється в закритій документації).
Без платини на аноді
Au-плаковані пластини (підтверджено SOL2HY2). Вартість стека −60 %.
Сірка платить за електроліз.
| Потік (на 1 кг H₂) | кВт·год | Коментар |
|---|---|---|
| Тепло спалювання сірки (≈16 кг) | +41,0 (th) | 297 kJ/mol SO₂ |
| → Електроенергія паротурбіни (η = 30 %) | +12,3 (el) | пара 40 бар → протитиск 3 бар |
| → Пара НТ на довипарювання кислоти 75 → 96 % | −5,0 (th) | однокорпусний випарювач |
| SDE-електролізер (0,62 В, ККД за струмом 96 %) | −17,3 (el) | проти 50–55 для PEM |
| Випрямлячі, насоси, PSA, компресор | −3,0 (el) | |
| Імпорт із мережі | ≈ 4–8 (el) | 4 при 75 % кислоті в комірці; 8 при 60 % |
Повний ККД за енергією (сірка + мережа → LHV H₂) ≈ 68 % — удвічі вище за термічний ККД замкненого HyS-циклу (30–40 %).
Собівартість водню: 6,6 $/кг до кредиту, 0,7–1,0 $/кг після.
Структура собівартості, $/кг H₂
10 000 kg/day · 8 000 h/yrБазовий випадок: імпорт із мережі 4 кВт·год/кг (за 8 кВт·год/кг чиста собівартість ≈ 1,0 $/кг). Чутливість: ціна кислоти ±40 $/т → ∓2,0 $/кг H₂; сірка ±50 $/т → ±0,8 $/кг. При кислоті > 135 $/т водень стає безкоштовним супутнім продуктом.
| CAPEX, 10 т H₂/добу (v2) | M$ |
|---|---|
| Піч сірки, котел, газоочищення | 18 |
| SDE-стеки (Au-плаковані, 23 000 м²) | 11 |
| Паротурбіна 5 МВт + випрямлячі | 15,5 |
| Довипарювач кислоти (SiC) | 4 |
| Очищення H₂, PSA, компресор | 6 |
| BoP, трубопроводи, КВПіА, СМР | 24 |
| Непередбачені 20 % | 16 |
| Разом | ≈ 95 |
Звичайний контактний завод тієї ж потужності з кислоти коштує 60–80 млн $. Інкремент за водневий блок — 20–35 млн $, тобто 2–3,5 тис. $/(кг/добу) — втричі дешевше за PEM-електроліз.
Апсайд США: 45V PTC
Податковий кредит на чистий водень (§45V, IRA) — до 3 $/кг H₂ протягом 10 років, чотири рівні ставки за вуглецевою інтенсивністю (well-to-gate, модель 45VH2-GREET). Для першого заводу в США це IRR 11 % → 20,9 %. Важливо: OBBB (липень 2025) стиснув вікно — будівництво має початися до 01.01.2028, рішення щодо США до 2027 р. Альтернатива без дедлайну — премія European Hydrogen Bank у ЄС (€0,57–3,49/кг за підсумками 3-го аукціону).
Додаток А: розбір першоджерела DOEРинок задає кислота. І він величезний.
260 млн т/рік
світове виробництво H₂SO₄ — найбільший хімікат за тоннажем
5,3 млн т/рік
потенціал H₂ за повного переходу кислотних заводів на SDE (≈ 5 % світового H₂)
$130 млрд
TAM: заміна контактних апаратів + воднева премія, 20 років
Перші клієнти: виробники фосфатів
Споживають ~60 % світової кислоти на місці, будують нові сірчані печі щороку, потребують дорогий водень для аміаку/ДАФ. Цілі: Ma'aden, Mosaic, Nutrien, ICL, GCT, Yara. (OCP вже працює з Peregrine.)
Друга хвиля: мідні та нікелеві заводи
Зобов’язані вловлювати SO₂ і вже виробляють кислоту як відхід. Режим Б перетворює регуляторні витрати на водень для власної металургії (пряме відновлення, паливо).
Ринок зараз (жовтень 2026)
Фактичні ціни кислоти: ЄС ≈ 179 $/т, Пн. Америка ≈ 167, СВ Азія ≈ 269. Сірка — дефіцитна (Конфлікти на Близькому Сході, логістика Червоного моря), попит +20 % до 2030 — дефіцит структурний. База нашої моделі — 140 $/т: свідомо нижче ринку.
Peregrine довів ринок. Ми прибираємо залежність від металургії.
| SulfHy (A) | Peregrine / OOC | PEM-електроліз | Блакитний H₂ | Замкнутий HyS | |
|---|---|---|---|---|---|
| Електроенергія з мережі, кВт·год/кг | 4–8 | ~25 | 50–55 | ~1 + газ | ~20 + тепло 900 °C |
| Без CO₂ | |||||
| Незалежний від металургії | |||||
| Без джерела тепла 900 °C | |||||
| Товарний супутній продукт | |||||
| Собівартість, $/кг | 0,7–1,0 | ~1,5* | 3,0–5,5 | 1,6–2,7 | 5–7 |
| TRL | 3–4 | 5–6 | 9 | 9 | 4 |
* оцінка на основі публічних заяв компанії
Peregrine Hydrogen (США, $15,3 млн, LOI з OCP Group і Tasmania Energy Metals, 2025) комерціалізує Outotec Open Cycle — режим Б. Наш режим А зі спалюванням сірки й самозабезпеченням від паротурбіни не описаний ані в їхніх публікаціях, ані в SOL2HY2, ані в PEGASUS.
Чотири патентоспроможні ознаки. PCT-заявка готується.
- 1
Енергетична інтеграція піч → котел → турбіна → SDE
Незалежні пункти 1 (система) і 9 (спосіб). Тепло спалювання сірки покриває ≥ 50 % електроспоживання електролізера.
- 2
Каскад стеків за концентрацією SO₂
Залежні пункти 3–4: ≥ 3 ступені зі спадною концентрацією та роздільним керуванням струмом.
- 3
Імпульсна деполяризація катода
Пункти 5–6: періодичний реверс до +0,1…+0,5 В тривалістю 10–120 с для окиснення сірки.
- 4
Двотемпературний режим і перемикання в режим накопичувача енергії
Пункти 7–8, 12: ΔT ≥ 30 K анод/катод; байпас турбіни в мережу при високій ціні енергії.
Готуємо розширення формули (залежні пункти 13–15): цифровий шар — EIS-моніторинг деградації МЕВ з ML-прогнозом заміни та AI-оптимізацією каскаду за концентрацією SO₂; режим В — прямий електроліз H₂S на кислому газі, минаючи Клаус (напрям активізувався в 2025–2026: KAUST, Frontiers).
Повний опис винаходу та формулаВід комірки 10 см² до пілота 100 кг/добу за 36 місяців.
- M0–6TRL 4
Лабораторна комірка
10–25 см², s-PBI, Au-анод. Підтвердити 0,65 В @ 0,5 А/см², 1 000 год, імпульсну регенерацію.
$0.4M
- M6–18TRL 5
Прототип 1 кВт
Короткий стек 10 комірок × 200 см², каскад ×3, лабораторний сірчаний пальник 5 кг/год + мікрокотел. Замкнутий баланс.
$1.6M
- M18–36TRL 6
Пілот 100 кг H₂/добу
На діючому кислотному заводі партнера. 5 т кислоти/добу. 8 000 год ресурсних випробувань.
$9–12M
- M36–60TRL 7–8
Демо 1 т/добу → FOAK 10 т/добу
Ліцензування через EPC сірчанокислотних заводів (Metso, Chemetics, MECS).
$40M+
Seed $2,5 млн — прототип 1 кВт з інтегрованим сірчаним пальником за 18 місяців.
Використання коштів
Що отримує інвестор до M18
- Працюючий стек 1 кВт: ≤ 0,65 В при 0,5 А/см², ≥ 1 000 год, деградація < 10 мкВ/год
- Верифікований енергобаланс піч → SDE на реальному SO₂ з сірки
- PCT-заявка на пріоритеті + FTO-аналіз за портфелем Peregrine / Outotec
- Підписаний MoU з фосфатним або металургійним партнером на пілот
- Заявки на гранти Clean Hydrogen JU / EIC Accelerator / DOE (до $5 млн капіталу без розмиття частки)
Умови
SAFE / конвертований займ, кеп $12 млн post-money, дисконт 20 %. Раунд Series A ($10–12 млн) — під пілот 100 кг/добу після M18.
Хто будує і що може піти не так.
Команда
Засновник, винахідник
Федоровський Артем Миколайович
Автор концепції SulfHy, заявник PCT.
CTO — електрохімія (шукаємо)
PhD, досвід PEM/HT-PEM стеків
Цільові джерела: Advent Technologies, DLR, Aalto, USC.
Головний технолог — сірчана кислота (шукаємо)
15+ років на контактних заводах
З Metso/Outotec, Chemetics, MECS або операторів.
Наукова рада
2–3 професори
HyS-цикл, HT-PEM, корозія в H₂SO₄.
Ризики та відповіді
| Ризик | Мітигація |
|---|---|
| Ресурс МЕВ у 60–75 % H₂SO₄ при ≈125 °C підтверджений лише на ~1 000 год | Імпульсна регенерація; прискорені випробування з M3; консервативний план заміни МЕВ раз на 5 років в економіці |
| Збут кислоти обмежує масштаб | Розміщення лише там, де кислота споживається на місці (фосфати, гідрометалургія) |
| Патенти Peregrine / Outotec | FTO до M6; наша формула — на енергоінтеграції з пальником, не на SDE як такому |
| Ціна сірки при декарбонізації нафтопереробки | Режим Б на металургійному SO₂ як запасний; чутливість ±0,8 $/кг на ±50 $/т |