SSulfHy

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.

0,62V

напруга комірки проти 1,8–2,0 В при електролізі води

4–8кВт·год/кг

електроенергії з мережі на кг H₂ (проти 50–55)

0,7–1,0$/kg

чиста собівартість H₂ після кредиту за кислоту

0CO₂

прямих викидів — сировина: сірка, вода, повітря

02Проблема

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.

03Інсайт

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

04Рішення

SulfHy-10: сірчанокислотний завод, що виробляє водень.

S (рідк.) ≈16 кг/кг H₂ →H₂O деіонізована → катодгаз 1050 °CSO₂ 12–18 %пара ВТSO₂ ≈130 °CDC 7,2 МВтH₂H₂SO₄ 75 %пара НТ 3 бар1. Піч спалювання сірки1000–1100 °C, O₂-збагачення2. Котел-утилізаторпара 40 бар / 400 °C3. Очищення та осушення SO₂ЕФ, осушення, ≈130 °C5. Паротурбіна 5 МВт+ випрямлячі DC4. SDE-електролізер (каскад ×3)s-PBI, ≈125 °C, 0,5 А/см², 0,62 В6. Очищення H₂скрубер → PSA → 30 бар7. Довипарювач кислоти75 % → 96 %, пара НТ8. Абсорбер SO₂ (режим Б)металургійний газ 7–15 %→ H₂ 10 т/доб, 99,97 %→ H₂SO₄ 96 % — 490 т/доб
Фіг. 1. Установка SulfHy-10, номінал 10 000 кг H₂/добу. Пунктир — альтернативний вхід SO₂ (режим Б) та рекуперація пари.

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.

05Технологія

Комірка: парова подача SO₂, s-PBI при ≈125 °C, каскад із трьох ступенів.

БПанодний ГДСs-PBIкатодний ГДСканал H₂O / H₂БПTi-войлокAu 0,3 мг/см²50 µm · ≈125 °CC-папірPt 0,2 мг/см²SO₂(g) + H₂O(g), ≈130 °CH₂SO₄ 60–75 %H₂O(l), ≈80 °CH₂ + H₂O(g)2H⁺Анод: SO₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2H⁺ + 2e⁻ E° = 0,158 VКатод: 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ E° = 0 V · U = 0,62 V @ 0,5 A/cm²
Фіг. 2. Мембранно-електродний блок SDE з паровою подачею SO₂ та двотемпературним режимом (анод ≈130 °C / катод ≈80 °C).
  • 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 %.

06Енергетичний баланс

Сірка платить за електроліз.

Потік (на 1 кг H₂)кВт·годКоментар
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 %).

07Економіка

Собівартість водню: 6,6 $/кг до кредиту, 0,7–1,0 $/кг після.

Структура собівартості, $/кг H₂

10 000 kg/day · 8 000 h/yr
Капітал (CRF 10 %, $95 млн)
2,85
Сірка, ≈16 кг × 150 $/т
2,45
Електроенергія, 4 кВт·год × 60 $/МВт·год
0,24
O&M + заміна МЕВ
1,05
Повна собівартість до кредиту6,59
Кредит за H₂SO₄ 96 %: ≈49 кг × 120 $/т
−5,90
Чиста собівартість H₂0,69

Базовий 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, газоочищення18
SDE-стеки (Au-плаковані, 23 000 м²)11
Паротурбіна 5 МВт + випрямлячі15,5
Довипарювач кислоти (SiC)4
Очищення H₂, PSA, компресор6
BoP, трубопроводи, КВПіА, СМР24
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 DOE
Детальний бізнес-план: інвестиції, окупність, майданчики
08Ринок

Ринок 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.

09Конкуренти

Peregrine довів ринок. Ми прибираємо залежність від металургії.

SulfHy (A)Peregrine / OOCPEM-електролізБлакитний H₂Замкнутий HyS
Електроенергія з мережі, кВт·год/кг4–8~2550–55~1 + газ~20 + тепло 900 °C
Без CO₂
Незалежний від металургії
Без джерела тепла 900 °C
Товарний супутній продукт
Собівартість, $/кг0,7–1,0~1,5*3,0–5,51,6–2,75–7
TRL3–45–6994

* 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.

10Інтелектуальна власність

Чотири патентоспроможні ознаки. PCT-заявка готується.

  1. 1

    Енергетична інтеграція піч → котел → турбіна → SDE

    Незалежні пункти 1 (система) і 9 (спосіб). Тепло спалювання сірки покриває ≥ 50 % електроспоживання електролізера.

  2. 2

    Каскад стеків за концентрацією SO₂

    Залежні пункти 3–4: ≥ 3 ступені зі спадною концентрацією та роздільним керуванням струмом.

  3. 3

    Імпульсна деполяризація катода

    Пункти 5–6: періодичний реверс до +0,1…+0,5 В тривалістю 10–120 с для окиснення сірки.

  4. 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 формула
11План

Від комірки 10 см² до пілота 100 кг/добу за 36 місяців.

  1. 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

  2. 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

  3. M18–36TRL 6

    Пілот 100 кг H₂/добу

    На діючому кислотному заводі партнера. 5 т кислоти/добу. 8 000 год ресурсних випробувань.

    $9–12M

  4. M36–60TRL 7–8

    Демо 1 т/добу → FOAK 10 т/добу

    Ліцензування через EPC сірчанокислотних заводів (Metso, Chemetics, MECS).

    $40M+

12Інвестиційна пропозиція

Seed $2,5 млн — прототип 1 кВт з інтегрованим сірчаним пальником за 18 місяців.

Використання коштів

Електрохімія: комірки, стек, МЕВ, каталізатори38 %
Термоблок: пальник, котел, газоочищення, КВПіА22 %
Команда (5 інженерів, 18 міс.)24 %
IP: PCT + національні фази, FTO6 %
Оренда лабораторії, безпека, резерв10 %

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.

Бізнес-план заводу: NPV, IRR, окупність, майданчики
13Команда та ризики

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

РизикМітигація
Ресурс МЕВ у 60–75 % H₂SO₄ при ≈125 °C підтверджений лише на ~1 000 годІмпульсна регенерація; прискорені випробування з M3; консервативний план заміни МЕВ раз на 5 років в економіці
Збут кислоти обмежує масштабРозміщення лише там, де кислота споживається на місці (фосфати, гідрометалургія)
Патенти Peregrine / OutotecFTO до M6; наша формула — на енергоінтеграції з пальником, не на SDE як такому
Ціна сірки при декарбонізації нафтопереробкиРежим Б на металургійному SO₂ як запасний; чутливість ±0,8 $/кг на ±50 $/т

Побудуймо перший сірчанокислотний завод, який виробляє водень.