Wodór z fotowoltaiki

Studenci Politechniki Wrocławskiej skonstruowali stanowisko fotowoltaiczne, które wytwarza zielony wodór. Teraz prowadzą badania sprawności tej instalacji.

Stanowisko składa się z czterech paneli oraz części wewnętrznej, czyli szafy elektrycznej z falownikiem, dwoma akumulatorami i aparaturą pomiarową, dzięki której można śledzić w stanie rzeczywistym m.in. napięcie i natężenie wytwarzanego prądu. Do stanowiska podłączono układ wodorowy.

Największą barierą w rozwoju instalacji OZE jest niestabilność źródeł energii i przeciążenia w sieci dystrybucyjnej. – Możliwość wytwarzania wodoru w momentach największej produkcji energii z OZE, przy magazynowania go w bezpieczny i wydajny sposób, jest idealnym rozwiązaniem tego problemu. Dlatego jako koło zbudowaliśmy stanowisko do wytwarzania zielonego wodoru w elektrolizerze PEM (Proton Exchange Membrane), które jest zasilane energią elektryczną z paneli fotowoltaicznych – wyjaśnił Tomasz Rybak, jeden z konstruktorów ze Studenckiego Koła Naukowego „Płomień”.

Konwersja energii elektrycznej na wodór odbywa się w procesie elektrolizy. Na elektrodzie dodatniej woda jest rozdzielana na tlen, który można magazynować, oraz dodatnie protony wodoru i elektrony. Membrana elektrolizera przepuszcza tylko protony wodoru, a ruch elektronów jest wymuszony przez zewnętrzny obwód dzięki doprowadzonej energii elektrycznej. Na elektrodzie ujemnej elektrony i protony wodoru łączą się, tworząc wodór o czystości nawet 99,999 %, który można zmagazynować. Dzięki temu w momencie większego zapotrzebowania na energię elektryczną można użyć go w procesie odwrotnym do elektrolizy – co dzieje się w ogniwie paliwowym. Zaletą opracowywanego układu jest to, że umożliwia szybki rozruch i dynamiczną zmianę obciążeń.

Członkowie koła podkreślają, że wodór jest magazynowany w stanowisku w sposób gwarantujący bezpieczeństwo. Jest on gromadzony w butlach z wodorkami metali, co jest stabilniejsze niż magazynowanie ciśnieniowe, ze względu na brak wysokiego ciśnienia wewnątrz butli. Metoda pozwala na uzyskanie dużej zdolności magazynowania w niewielkiej powierzchni. Członkowie koła pracują obecnie nad poszukiwaniem materiałów o właściwościach przyspieszających ten proces, ponieważ największym wyzwaniem w przypadku tej technologii jest tempo ładowania i rozładowywania magazynu.

Teraz młodzi twórcy wykorzystują stanowisko fotowoltaiczne do prowadzenia badań sprawności paneli w zależności od naturalnych zabrudzeń, zacienienia czy ich temperatury.

Źródło: Bankier.pl