Электролиз воды под давлением может помочь в получении бесплатного водорода?

Действительно электролиз с выходом продукта при высоком давлении является более эффективным. Это связано как с кинетикой электрохимической реакции, так и с уменьшение затрат на сжатие водорода в будущем. То, что вы предлагает уже осуществлено в устройстве названным детандером.

Детандер — устройство, преобразующее потенциальную энергию газа в механическую энергию, которая в своя очередь приводит в движение генератор или любое другое устройство (по аналогии с турбиной).

Сегодня детандеры начинают применяться в процессах утилизации энергии дросселируемого природного газа на ГРС и ГРП при распределении газа, транспортируемого по магистральным газопроводам.

Когда мы говорим о водороде, то не стоит забывать что водород - самый легкий химический элемент в природе, у него очень низкая плотность, что как минимум создает очень серьезные требования по герметичности трубопровода и детандера. Также имеет место быть водородное охрупчивание - процесс охрупчивания и разрушения некоторых металлов вследствие воздействия атомарного водорода. Наиболее подвержены водородному охрупчиванию высокопрочные стали, а также сплавы титана и никеля. И наконец, третья причина, почему довольно трудно осуществить на данный схему - в мире практически нет водородных трубопроводов, да и производство водорода ограничивается небольшими партиями (если мы говорим об электролизе это цифры порядка 250 м3/час, при потреблении энергии на электролиз около 1.5 МВт*ч). Экономического эффекта на данный момент не будет никакого.

Принципиальная схема турбодетандера представлена выше, как можно заметить в целом от газотурбинной установки отличий не так много, только вместо газовой турбины стоит детандер, и отсутствуют части горячего тракта.