Energia és mobilitás zöld szemszögből

Moduláris hidrogén üzemek a Fraunhofer Intézet elképzelésében

2020. április 09. • írta: ZöldEnergia

A hidrogén nélkülözhetetlen szereplője az előttünk álló energetikai átalakulásnak, aminek fő hajtóereje a klímaváltozás mértékének lehető legalacsonyabb szintjén való tartása. A hidrogén az egyik fontos szereplője a különböző szektorok közötti összekapcsolódásnak, hiszen univerzálisan képes az elektromos áram- és hőtermelést, valamint a közlekedési szektor igényeit is kielégíteni [amelynek alapfeltétele, hogy megújuló energiaforrásból állítsuk elő, a szerk.]. A Fraunhofer Institute for Factory Operation and Automation IFF egy átfogó koncepciót közölt, amelyben igény szerint, elosztott rendszerű, különálló de könnyen integrálható elemekből álló hálózat segítségével lehetne hidrogén előállítani és a felhasználók számára elérhetővé tenni, írja a TechXplore.

thehydrogenfactory.png

A klímaváltozás megfékezéséhez globális mértékű szén-dioxid kibocsátás csökkenést kell rövid időn belül elérnünk. A különböző, úgynevezett Power-to-X technológiák jelentik majd várhatóan a végső megoldást a jelenlegi problémákra. Ezekben az áramot megújuló energiaforrásokból nyerjük, majd ennek segítségével hidrogént állítunk elő, amelyet például a közlekedésben lehet üzemanyagként felhasználni üzemanyagcellás meghajtás segítségével. Ahhoz, hogy ez széles körben (és gyorsan) el tudjon terjedni, a Fraunhofer IFF intézet munkatársai egy moduláris, elosztott (distributed) rendszer kiépítését javasolják, amely segítségével a különböző (nagy)ipari szereplők, a közlekedést is beleértve, lépésenként tudják a kialakuló hidrogén hálózatot fejleszteni.

Egy ilyen hálózat részei, és a mögöttük álló technológiák már jórészt ismertek. A nap- és szélenergiából termelt elektromos árammal vizet elektrolízis segítségével hidrogénre és oxigénre lehet bontani. A hidrogént ezután tárolják, amely autókban és például targoncákban levő üzemanyagcellák segítségével lehet felhasználni. A Fraunhofer IFF munkatársai elsősorban az ipari alkalmazásra koncentrálnak, vagyis az ipari telepeken levő járművek meghajtására. Emellett a hidrogén fűtésre is felhasználható, de segítségével széles körben használt vegyipari alapanyagok, mint például metán vagy metanol, is előállíthatók.

Ezek mellett azonban szükség van más hidrogén termelő megoldásra is, hiszen nem lehet mindenhol szél- vagy napenergiára támaszkodni. Az intézet terveiben ezért a hagyományosnak mondható elektrolízis mellett elektromkémiai vagy biokémiai eljárások is szerepelnek a hidrogén gyártás megvalósítására, a telephely adottságaitól függően. A lényeg az, hogy az így termelt hidrogén ugyanúgy megkaphassa a "zöld" cimkét.

A Fraunhofer IFF intézet a MicroPro GmbH és Streicher Anlagenbau GmbH & Co. KG vállalatokkal a HyPerFerMent I projekt keretében azon dolgozik, hogy biomasszából közvetlenül hidrogént tudjanak előállítani erjesztéssel (fermentációval). Egy új eljárásban speciális baktérium törzseket felhasználva, a biogáz erjesztéshez hasonlóan, hidrogént tudnak biomassza hulladékból előállítani. Az erjesztés során a közel 50%-os hidrogén mennyiség mellett pl. szén-dioxid is keletkezik, amelyet viszonylag könnyű elválasztani a hidrogéntől. A Fraunhofer IFF intézet szerint az ilyen erjesztések eljárások fontos szerepet fognak játszani a jövőben, főleg az elosztott rendszerű hidrogén termelés esetében.

A modulár rendszer egyik fontos eleme az úgynevezett Mobile Modular H2 Port (MMH2P), amely tulajdonképpen egy teherautóra telepített mobil hidrogént töltőállomás. Ennek segítségével egy 200 km-s körzetben tudnának hidrogént szállítani a felhasználókhoz.

Az ilyen rendszerszintű hidrogéngyártás megteremtése további előnyökkel jár, hiszen például az elektrolízis segítségével előállított hidrogén mellett nagy mennyiségű tiszta oxigén is rendelkezésre áll majd az ipari felhasználók számára. Ezt magas hőmérsékletű hegesztésnél vagy ózon termelésre is fel lehet használni. Az utóbbit többek között fertőtlenítésre, vagy a biogáz üzemekben előállított bio-metán kéntelenítésére is alkalmas.

1 komment

A bejegyzés trackback címe:

https://zoldenergia.blog.hu/api/trackback/id/tr515599312

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

gigabursch 2020.04.16. 11:14:14

Szép elképzelés...
No, majd meglássuk...
süti beállítások módosítása