A hidrogén a szélerőművek ideális energiatárolója lehet

A Hidrogén alapú gazdaság a megújuló energiákra épülő techológiák egyik lehetséges eleme, fenntartható gazdasági alternatívák egyik alapeleme. A Hidrogén ugyanis a víz egyik alkotóeleme, tehát könnyen hozzáférhető. A hidrogén felhasználásakor pedig ismét vízzé válik, tehát széndioxid kibocsátás zéró.

Technológia[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Bolygónkon a hidrogén mesterséges úton előállított, másodlagos (szekunder) energiahordozó, amely kedvezően, környezetet kímélő módon felhasználható. Nem primer energiahordozó, és nem „megújuló” energiaforrás. A hidrogén fűtőértéke égéshője nagy, széles koncentrációs tartományban éghető és robbanóképes, továbbá gyorsan diffundáló, keveredő gáz. A ma használatban lévő gázoknál veszélyesebb tüzelőanyag.

Hidrogén előállítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Vízbontással

Katalizátorok:

Ammóniás tárolás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Kétirányú membrán segítségével az ammóniából a hidrogén kivonható, illetve a hidrogén ammóniává alakítható. [1] Az ammónia tárolása és kezelése megszokott ipari folyamat, mivel hűtőberendezések elterjedt anyaga.

Az ammónia egy nitrogénatom és három hidrogénatom kapcsolódása. A nitrogén a levegőből korlátlan mennyiségben kivonható. Erős szúrós szaga miatt az ammónia szivárgása gyorsan érzékelhető. A levegőnél könnyebb, így felszáll, a légkört nem károsítja. Jelentős hőelvonással -33 fokon (vagy 7 bar nyomáson) cseppfolyóssá válik, -77 C fokon megszilárdul.

Hidrogén tüzelőanyag cella[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az áram létrehozásáért felelős, a kémiai energiát alakítja elektromossággá. Katalizátorral növelik a hatékonyságot.

Fejlesztések:

Termékek:

  • Tüzelőanyag-cellás készlet Horizon FCJJ-16 pedagógiai műszaki építőkészlet. A szabadban hagyott tüzelőanyag cella nagyon érzékeny az illékony szerves vegyületekre, ezért, amikor befejezte a kísérletezést, ajánlatos légtömör műanyag tasakban, pl. egy “Ziploc”-tasakban tartani. protoncserélő membrános berendezéssel (PEM) a hidrogént elektrokémiai úton 2000 psi vagy magasabb nyomáson lehet előállítani, így elmaradhat a mechanikus sűrítés. A PEM-nél alkalmazott szilárdtest elektrolit-membrán elérheti az elektrolizáló berendezés élettartamát.

Elektrolizálóüzemmód ● Bemeneti feszültség: 1,7...2V egyenfeszültség (a 2,5 V-ot nem szabad túllépni, mert a reverzibilis tüzelőanyag cellában maradó károsodást okozhat). ● Bemenőáram: ≥0,7 A (2 V esetén) ● Hidrogén termelési ráta: 5 ml/perc ● Oxigén termelés: 2,5 ml/perc

Tüzelőanyag cella üzemmód ● Kimeneti feszültség: 0,6 V (egyenfesz.) ● Kimenőáram: 0,5 A ● Villamos teljesítmény: 300 mW

Tengerészeti drón - Szinte folyamatosan a levegőben maradhat egy új drón A drón indulásakor az elektromos motorokat a fedélzeti akkumulátorok látják el energiával,a repülés közben egy 800 wattos üzemanyagcella gondoskodik az energiaellátásról.

Biomassza elgázosítás szuperkritikus vízzel[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A szuperkritikus állapotú víz több fizikai tulajdonságát szabadon tudjuk változtatni anélkül, hogy minden reakcióhoz más és más közeget kellene találnunk. Itt nem (nem csak) a Carnot hatásfok növeléséről van szó. A kémiai folyamatok követelik meg a magasabb hőmérsékleteket. A módszer gyakorlatban való alkalmazásához még több kérdést kell tisztázni, de az alábbi előnyök már láthatóak: A Biomassza elgázosító eljárást 700 Celsius fok és 30 MPa mellett, célszerű végrehajtani. A módszernek sok előnye van a hagyományos eljárásokkal szemben:

  • a termikus hatásfok nagyon kedvező,
  • alig keletkezik szén-monoxid, korom vagy kátrány,
  • a kén-, nitrogén- és halogén-tartalmú vegyületek oldatban maradnak,
  • a nagy nyomás miatt oldatban marad a szén-dioxid is,
  • a hidrogén a tárolás és felhasználás szempontjából előnyös nyomáson keletkezik.

Forrás: Schiller Róbert: Szuperkritikus víz és hidrogén gazdaság 2008

Szélerőművek energiatárolója[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Egyre nagyobb mértékben figyelembe kell venni a szélerőműves villamosenergia termelés időjárásfüggését. A hidrogén környezetvédelmi szempontból ideális tárolási lehetőséget jelenthet, nevezetesen:

  • optimális szélsebességi értékeknél – 14-16 m/s jelentkező maximális villamos energia termelés esetén – ha azt az országos villamos energia ellátó rendszer nem tudja fogadni – a villamos energiával, víz elektrolízissel hidrogén állítható elő, mely tárolható
  • kis szélsebességek esetén a tárolt hidrogénből a villamos energia ellátórendszer terhelési menetrend igénye szerint lehet ismét villamos energiává alakítani.

A hidrogén előállító, felhasználó rendszer, mint közbenső szélerőműves villamos energia tároló közvetlenül a szélerőmű parkhoz csatlakoztatható.

Cikkek a hidrogén alapú gazdaság témában[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Gyakorlati példák[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]


Hidrogénmeghajtású járművek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Németországban 2018-ban üzembe helyezték az első hidrogénvonatot, tavaly pedig az USA-ban álltak szolgálatba hidrogénhajtású kompok. Most a kamionokon a sor, a dél-koreai Hyundai ugyanis kedden leszállította az első hidrogén-üzemanyagcellás Xcient nehéz tehergépkocsikat európai vásárlóinak. Egy töltéssel 400 kilométert lehet utazni, a telitankolás pedig 8–20 percet vesz igénybe.

Részletek: https://qubit.hu/2020/10/07/megerkeztek-az-elso-hidrogenhajtasu-kamionok

Community content is available under CC-BY-SA unless otherwise noted.