Nowa metoda przechowywania wodoru oparta na żelazie
ETH ZurichO ile wodór jest doskonałym źródłem energii, to wysokie koszty i trudności związane jego przechowywaniem i transportem uniemożliwiają jego szersze zastosowanie w przemyśle energetycznym. Dzięki naukowcom z ETH Zurich ten stan rzeczy może się jednak niedługo zmienić.
Szwajcarska grupa naukowców pod kierunkiem profesora Wendelina Starka z ETH Zurich opracowała nowatorską metodę przechowywania wodoru opartą na jednym z najbardziej obfitych surowców na ziemi – żelazie. Rozwiązanie to jest tańsze i bezpieczniejsze niż istniejące alternatywy i idealnie nada się szczególnie do tych obszarów, w których energia słoneczna jest obfita latem i ciężka do pozyskania zimą.
Głównym problemem związanym z wykorzystaniem wodoru jest jego łatwopalność oraz trudność w przechowaniu i transporcie. Szczególnie podczas okresu letniego, kiedy to wysokie temperatury zmuszają do magazynowania go w specjalistycznych warunkach z wykorzystaniem drogich technologii chłodzenia. Zbiorniki wodoru nie są też w 100% szczelne, co prowadzi do jego ulatniania się.
Nowoczesne rozwiązanie przechowywania wodoru bazujące na klasycznej metodzie
Wszelkie te problemy ma rozwiązać nowo opracowana metoda przechowywania wodoru zainspirowana oryginalnym procesem jego produkcji z 1784 r. W zaproponowanym rozwiązaniu nadwyżka energii słonecznej jest najpierw wykorzystywana do rozszczepiania wody i otrzymania w ten sposób wodoru. Następnie wodór przesyłany jest do reaktorów ze stali nierdzewnej wypełnionych rudą żelaza w temperaturze 400°C. Wodór wydobywa tlen z tlenku żelaza, wskutek czego w reaktorze pozostaje jedynie żelazo i woda, które można przechowywać bez zużywania dużej ilości energii. Jeśli ponownie jest potrzebny wodór (np. w okresie zimowym), do reaktora można dodać parę wodną. Odzyskany w ten sposób wodór można następnie łatwo przekształcić w energię elektryczną lub ciepło.
Testy pilotażowe reaktorów przynoszą obiecujące wyniki
Naukowcy przeprowadzili już pierwsze testy pilotażowe, które mają dowieść potencjału opracowanej przez nich technologii. Trzy reaktory ze stali nierdzewnej o pojemności 1,4 m3 powstały na terenie kampusu Hönggerberg.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
– Reaktory mogą przechowywać około 10 megawatogodzin wodoru przez długi okres. W zależności od procesu wykorzystanego do przekonwertowania wodoru w energię elektryczną, da to w rezultacie od 4 do 6 megawatogodzin mocy – wyjaśnia Samuel Heiniger, doktorant w grupie badawczej Starka.
Takie ilości energi zaspokoiłyby zapotrzebowanie na energię elektryczną od trzech do pięciu domów jednorodzinnych w okresie zimowym. Szwajcaria planuje pokryć ponad 40% swojego zapotrzebowania na energię elektryczną do 2050 r., wykorzystując energię słoneczną. Niewykluczone więc, że technologia oparta na rozwiązaniu sprzed setek lat, okaże się drogą do osiągnięcia tego wyniku.
Źródło ETH Zurich
