Témata
Reklama

Největší vodíkové úložiště energie na světě

Společnost Siemens uvedla do provozu největší elektrolytickou výrobnu vodíku na světě – Energiepark Mainz. Zařízení, které se nachází v německé Mohuči, je unikátní nejen svojí výrobní kapacitou, ale také svojí schopností efektivně zužitkovávat nadbytečnou energii z obnovitelných zdrojů při produkčních špičkách. Celý projekt, na kterém se podíleli i odborníci ze společnosti Linde a RheinMainské univerzity, trval tři roky, a jeho realizace vyšla na 17 milionů eur.

Reklama
Reklama
Reklama
Elektrolytická výrobna vodíku dokáže zužitkovávat nárazové produkční špičky a efektivně eliminovat neduhy spojené s nadprodukcí elektřiny z obnovitelných zdrojů. Pro Siemens, který je jedním z největších výrobců větrných elektráren na světě, je tato technologie dalším krokem k efektivní akumulaci elektrické energie.

Energiepark Mainz zahájil provoz v červenci a k výrobě „zeleného“ vodíku používá přebytečnou elektřinu z okolních větrných elektráren. Výrobna dokáže během pouhých několika sekund od zaznamenání zvýšené produkce elektřiny pojmout výkon až 6 MW, což z ní činí největší zařízení svého druhu na světě. Předpokládaná produkce vodíku je 200 tun ročně. Takovéto množství plynu by například postačilo pro až 2 000 českých řidičů na celý rok (tuzemští motoristé ročně nejčastěji ujedou mezi deseti a dvaceti tisíci kilometry). Vodík vyrobený v Energieparku Mainz je využíván v průmyslu, je dopravován do vodíkových čerpacích stanic nebo je přidáván do stávající infrastruktury zemního plynu. Pod elektrotechnickým řešením projektu je podepsána společnost Siemens, za čištění, kondenzaci a uskladnění vodíku zodpovídá firma Linde. Vědeckou záštitu poskytla RheinMainská univerzita.

Srdcem zařízení je vysokotlaký elektrolyzér se speciální membránou propustnou výhradně pro protony, tedy ionty vodíku. Tato tzv. protonově výměnná membrána (zkráceně „PEM“ z anglického „proton exchange membrane“) vytváří přepážku mezi dvěma elektrodami, na nichž dochází k elektrickému rozkladu vody. Po rozpadu vody u kladné elektrody je kladně nabitý vodíkový iont odveden skrz membránu k záporné elektrodě, kde vznikají dvouatomové molekuly plynného vodíku. Takto vzniklý plyn je pak dále odváděn do zásobníků, přičemž tlak plynu vystupujícího z elektrolyzéru dosahuje až 35 barů a pro další zpracování už tedy nepotřebuje další stlačování. Mezi hlavní výhody membrány typu PEM však patří zejména její schopnost vést relativně velké množství elektrického proudu na jednotku plochy.

Všemocný vodík

Vyrobený vodík představuje surovinu s obrovským potenciálem pro celou řadu aplikací – ostatně se ho na celém světě spotřebuje každý rok těžko představitelných 500 bilionů metrů krychlových. Přibližně 95 % z tohoto množství je však vyrobeno z uhlovodíkových plynů; elektrolýza, jejímž vstupním materiálem je pouze voda, tak představuje zajímavou alternativu. Spotřeba vody je navíc překvapivě malá – pro uložení energie vyrobené jednou větrnou turbínou, což činí v průměru zhruba 4 GWh, ve formě vodíku, je potřeba pouhých 700 metrů krychlových vody, tedy zhruba tolik, kolik za rok spotřebuje pět domácností.

Inženýři společnosti Siemens vyvinuli elektrolyzér založený na výměně protonů s reakční dobou v řádech milisekund. Je tedy vhodný pro nestabilní toky elektrické energie.

Vodík může být zpětně využit k výrobě elektřiny, elektrolýza vody tak slouží v podstatě jako další z možných způsobů pro uskladnění nadbytečné elektřiny při krátkodobých fluktuacích. Reakcí vodíku s CO2 lze vyrábět metan, hlavní složku zemního plynu, který může být dále zužitkován k vytápění, jako palivo do automobilů atd. Vodík ovšem neslouží pouze jako palivo, ale hlavně jako důležitá surovina pro chemický průmysl. Reakcí s oxidem uhličitým za jiných podmínek lze vyrábět oxid uhelnatý (CO), hojně používaný zejména v organické chemii pro výrobu komplexnějších molekul (například metanolu, fosgenu atd.), s vodou jakožto vedlejším produktem. S využitím jiných katalyzátorů lze pak obdobným způsobem vyrábět i kyselinu mravenčí.

-vb-

Zdroj: tisková zpráva Siemens

Redakčně upraveno

Reklama
Firmy
Související články
Výstava Volty v Ostravě již podruhé

Výstavy a veletrhy se v Ostravě pořádají (v jiné podobě než dnes, samozřejmě) již od roku 1362, kdy král Karel IV. vydal ostravským měšťanům povolení pořádat dobytčí trhy. První pavilon pro skutečné výstavy a veletrhy se zde otevřel v roce 1958. Druhý ročník Elektrotechnické výstavy Volty.cz, kterou Ostrava zažila letos začátkem října, se hlásí k tradici technických výstav v Ostravě.

Související články
Energetické úspory ve firmách

Firmy jsou postiženy drahými energiemi stejně jako domácnosti a na jejich ekonomiku to má zásadní dopad. Nejčastěji na zvýšené náklady podniky reagují investicemi do úsporných opatření. Jaká nejčastěji zavádějí a jak tyto změny fungují?

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Jak zjistit kvalitu vnějšího prostředí

Na vývoji nové senzorové platformy pro měření kvalitativních parametrů venkovního prostředí v současné době pracuje Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT.

Sofistikovaná fasáda budoucnosti

Vývoj inovativního systému lehkých obvodových plášťů, který bude aktivně přispívat k vnitřnímu komfortu a redukci uhlíkové stopy nebytových budov. To je cílem, na který se v rámci mezinárodního projektu Powerskin+ zaměřuje ČVUT UCEEB.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit