Hydrogen2Power
Ανάπτυξη καινοτόμου, αποδοτικού και φιλικού προς το περιβάλλον συστήματος παραγωγής ενέργειας για φόρτιση μπαταριών, μέσω υδρογόνου και κελιών καυσίμου.
Ενότητες Εργασίας
Παρουσιάζονται αναλυτικά οι ενότητες εργασίας και η μεθοδολογία υλοποίησης του έργου
ΕΕ1: Αναγνώριση προδιαγραφών συστήματος και βασικός σχεδιασμός διεργασίας
ΕΕ3: Έλεγχος λειτουργίας και βελτιστοποίηση απόδοσης του συστήματος παραγωγής ενέργειας
ΕΕ2: Σχεδιασμός και κατασκευή του συστήματος παραγωγής ενέργειας
ΕΕ4: Μελέτη αγοράς και βιωσιμότητας προϊόντος
Στόχοι και προκλήσεις
Στόχος του έργου είναι να προτείνει μία εναλλακτική λύση παραγωγής ενέργειας σε εκτός δικτύου περιοχές, μέσω των τεχνολογιών υδρογόνου και κελιών καυσίμου. Το έργο H2power φιλοδοξεί να συνεισφέρει στην παγκόσμια προώθηση της οικονομίας του υδρογόνου, δεδομένου ότι το υδρογόνο φαίνεται να έχει την δυναμική να αποτελέσει έναν εναλλακτικό, βιώσιμο και περιβαλλοντικά φιλικό φορέα ενέργειας ικανό να συμβάλει στην σταδιακή απεξάρτηση από τα συμβατικά ορυκτά καύσιμα.
Επεξεργαστής καυσίμου
Στον επεξεργαστή λαμβάνει χώρα η παραγωγή του υδρογόνου μέσω της διεργασίας αναμόρφωσης του καυσίμου με ατμό. Ο αντιδραστήρας του επεξεργαστή καυσίμου θα βασιστεί σε τεχνολογία που έχει αναπτυχθεί από την ΕΛΒΙΟ και θα είναι τύπου εναλλάκτη θερμότητας πλακοειδούς μορφής αξιοποιώντας την αρχή HIWAR (Heat Integrated Wall Reactor). Ο συγκεκριμένος τύπος αντιδραστήρα παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα κυρίως όσον αφορά τον απαιτούμενο όγκο επιτρέποντας υψηλό λόγο απόδοσης/όγκου καθώς απαιτεί σημαντικά χαμηλότερη ποσότητα καταλύτη αναμόρφωσης σε σχέση με αυτήν που θα απαιτούνταν αν χρησιμοποιούνταν αντιδραστήρας αναμόρφωσης σταθερής κλίνης ίδιας δυναμικότητας.
Κελί καυσίμου
Στο κελί καυσίμου η χημική ενέργεια που βρίσκεται αποθηκευμένη στο υδρογόνο μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια και εν μέρει σε θερμότητα. Ειδικότερα, το υδρογόνο διασπάται στα καταλυτικά κέντρα της ανόδου – αποτελούμενα συνήθως από πλατίνα – σε κατιόντα υδρογόνου (Η+) και δύο ηλεκτρόνια (e-). Τα ηλεκτρόνια μέσω ενός εξωτερικού κυκλώματος οδηγούνται στην κάθοδο ενώ τα κατιόντα υδρογόνου κινούνται δια μέσου μιας ημιπερατής μεμβράνης προς την κάθοδο όπου αντιδρούν με οξυγόνο που τροφοδοτείται στο κελί μέσω του αέρα σχηματίζοντας τελικά νερό.
Ηλεκτρονικά ισχύος
Ηλεκτρονικά ισχύος, όπου η παραγόμενη ενέργεια από το κελί σταθεροποιείται και μετατρέπεται στην επιθυμητή μορφή (24V ή 48V συνεχούς ρεύματος).
Υποσύστημα ελέγχου
Υποσύστημα ελέγχου ικανό να ρυθμίζει τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στα παραπάνω υποσυστήματα και να επιτυγχάνει τον συντονισμό τους για μια ομαλή και ασφαλή λειτουργία ολόκληρης της μονάδας.
Μπαταρία
Μπαταρία, όπου η παραγόμενη ισχύς αποθηκεύεται.
Καινοτομία στην υπηρεσία του περιβάλλοντος
Το έργο προτείνει μία εναλλακτική λύση για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και φόρτισης μπαταριών, με χρήση υδρογόνου και κελιών καυσίμου. Το στοχευόμενο τμήμα της αγοράς εξυπηρετείται από τις συμβατικές γεννήτριες πετρελαίου/βενζίνης που βασίζονται σε τεχνολογία που είναι ώριμη και σχετικά χαμηλού κόστους. Ωστόσο, οι συμβατικές γεννήτριες προσφέρουν ηλεκτρική απόδοση δύο με τρεις φορές μικρότερη από την προτεινόμενη μονάδα, και παρουσιάζουν διάφορα επιπλέον μειονεκτήματα, όπως: υψηλό λειτουργικό κόστος, υψηλό κόστος συντήρησης, εκπομπή μεγάλων ποσοτήτων αερίων του θερμοκηπίου και άλλων ρύπων, θόρυβο και κραδασμούς. Είναι φανερό ότι η ανάπτυξη της προτεινόμενης μονάδας, θα οδηγήσει σε γεννήτριες ηλεκτρικής ενέργειας που έχουν ηλεκτρική απόδοση διπλάσια ή και τριπλάσια από τις συμβατικές, οδηγώντας σε ανάλογη μείωση κατανάλωσης καυσίμου, ανάλογη μείωση εκπομπής αερίων του θερμοκηπίου και μηδενισμό εκπομπής ατμοσφαιρικών ρύπων. Επίσης, θα εισαχθούν στην αγορά συστήματα που θα λειτουργούν με εναλλακτικά ως προς την βενζίνη/πετρέλαιο καύσιμα, όπως το υγραέριο, το φυσικό αέριο και κυρίως το βιοαέριο που αποτελεί ανανεώσιμη πηγή ενέργειας.
