”Hydrogen Electroliser” – stocarea energiei solare cu ajutorul hidrogenului obținut prin electroliză

stocare-energie-hidrogen-electroliza---ecoprofit-0

La ora actuală se pune mare accent pe dezvoltarea soluțiilor de stocare a energiei provenite din surse regenerabile (în special solară și eoliană), sistemele cu baterii, de genul Tesla Powerwall, părând să câștige din ce în ce mai mult teren. Însă unii sunt de părere că nu bateriile, ci hidrogenul reprezintă soluția optimă, cel puțin în domeniul rezidențial.

Compania CNX Construction, condusă de antreprenorul german Sebastian-Justus Schmidt, vrea să demonstreze că hidrogenul este viitorul în cadrul unui ansamblu rezidențial verde, Phi Suea House, realizat în Tailanda. Acolo unde o parte din energia produsă de panourile fotovoltaice este stocată într-un nou sistem, bazat pe utilizarea hidrogenului obținut prin electroliză. Adică total ecologic și nepoluant.

În următorul video se explică ideea de bază a acestui sistem, prezentându-se avantajele față de alte soluții existente la momentul actual pe piață:

Pe scurt, hidrogenul este obținut prin electroliza apei (H2O) – la aplicarea unui curent între un anod și un catod introduși în apă se produce o reacție chimică, de disociere a hidrogenului și oxigenului. Astfel, o parte din curentul obținut prin intermediul panourilor fotovoltaice este utilizat pentru producerea din abundență a hidrogenului necesar. Acesta este stocat în rezervoare speciale și utilizat pentru producerea energiei în momentele de pauză ale panourilor fotovoltaice (noaptea sau când e foarte înnorat).

Ei bine, în acest moment există două soluții comerciale pentru producerea prin electroliză a hidrogenului și stocarea acestuia.

 

stocare energie hidrogen electroliza - ecoprofit 1
În timpul zilei, energia solară produce hidrogen prin electroliză. Hidrogenul este utilizat pe timp de noapte pentru producerea curentului

Pe de o parte avem soluția ieftină a lichidului alcalin, dar care se lovește de două probleme: producerea intermitentă a curentului electric (când norii împiedică funcționarea optimă a panourilor fotovoltaice), respectiv ineficiența stocării – este nevoie fie de un rezervor foarte mare și scump pentru stocarea hidrogenului necompresat, fie de un sistem suplimentar (și din nou scump) de compresare a hidrogenului.

Cealaltă soluție, mult mai eficientă, folosește un electrolit solid polimeric (PEM – Polymer Electrolyte Membrane), care rezolvă problemele soluției precedente în materie de stocare și funcționare în condiții de intermitență. Însă principalul dezavantaj al PEM constă în necesitatea utilizării unor materiale foarte costisitoare pentru membrana care asigură separarea H2 de O2: aur, platină și iridium, unele dintre cele mai scumpe materiale din domeniul industrial.

stocare energie hidrogen electroliza - ecoprofit 2Ei bine, CNX Construction susține că a găsit rezolvarea prin intermediul noului dispozitiv de electroliză AEM (Anion Exchange Membrane). Acesta utilizează o membrană polimerică solidă alcalină, care este mai ieftină decât soluția PEM (Polymer Electrolyte Membrane), păstrând toate avantajele acesteia. În plus, sistemul cu PEM produce hidrogen compresat la 30 bar, fiind necesare rezervoare mai ieftine.

Pentru a demonstra avantajele noii soluții în realitate, noul ansamblu rezidențial eco din Tailanda beneficiază de un parc solar care produce până la 6.000 kWh pe lună (suficient pentru alimentarea a 25 de gospodării). Iar hidrogenul poate fi obținut din excesul de curent, estimat la circa 500 kW lunar.

Din punct de vedere al utilității în domeniul rezidențial, propunerea de față, prin care hidrogenul se obține prin electroliza apei, nu din gaze naturale, are toate șansele să devină foarte populară pe plan mondial (mai ales în zonele izolate, unde încă mai au prioritate generatoarele diesel). Singura întrebare este cât timp va necesita generalizarea acestei soluții tehnologice, dat fiind că ”riscă” să dea serios lucrurile peste cap într-un sector controlat de interesele companiilor din domeniul combustibililor fosili.