Снимка: Solhyd
От много години водородът е наричан горивото на бъдещето и с право. Той съществува в изобилие и е силно енергиен, но от друга страна съхранението и производството му са огромно предизвикателство.
А сега си представете слънчев панел, който произвежда водород директно във вашия дом.
Водородът е най-разпространеният елемент във Вселената и е второто най-енергийно гориво след ядрената енергия. Всеки килограм водород съдържа в пъти повече енергия от най-добрите батерии на Tesla.
Но има и уловка.
Предизвикателствата на водорода
Мoжем да намерим водорода в природата, защото обича да се свързва с други елементи като кислорода. От друга страна обаче, производството на водород изисква влагане на много енергия, за да се отдели от тези елементи. Тъй като е най-малкият елемент и газ, той има много ниска енергийна плътност при стайни температури. Съхраняването и преместването на този газ под високо налягане е много трудно и скъпо. Това е и причината да не виждаме водородни линии за комуналните услуги, захранващи домовете ни.
Панелите на Solhyd
Слънчевите водородни панели, които могат да произвеждат водороден газ директно от водни пари във въздуха, използвайки само слънчева енергия, са разработени от група изследователи в KU Leven, Белгия. Екипът на д-р Жан Рунге създава панели в партньорство с Кomate, белгийска хардуерна компания. Наскоро от компанията обявиха, че панелите ще се появят на пазара до началото на 2026 г.
Как работят?
Водородният панел се състои от две части, един стандартен фотоволтаичен панел, който преобразува слънчевата енергия в електричество и два електролизатора от специален тип, които използват електричеството, за да отделят водорода от водата.
Този водород се събира в серия от тръби във вашия дом, които отпускат водороден газ. С тях бихте могли да зареждате всичко, включително и автомобила си.
Компанията Toyota, която е най-големият производител на автомобили в света, също залагат много на водорода и двигателя с водородно горене, защото той би бил директен заместител на бензина.
Спецификации
Един среден фотоволтаичен панел би произвеждал около 250 литра водород на ден. Ключът на тяхната технология е специалният електролизатор, който не използва течна вода, а взема водни пари от въздуха. Процеса се нарича директна въздушна електролиза и работи ефективно дори при сух въздух с четири процента влажност.
Те гарантират, че техните панели ще бъдат съвместими с нормалните фотоволтаични панели и ще бъдат със стандартен монтаж и стелажи. Това означава, че ще можете лесно да замените стар панел или да го модернизирате като добавите електролизера.
Недостатъци
Най-големият проблем, който виждаме с този панел, е, че не идва със система за съхранение на водорода.
Има няколко начина, по които можете да го съхранявате, но нито един от тях не е съвършен. Полученият водород с ниско налягане, трябва да се компресира, а това изисква използването на компресор, който от своя страна изисква енергия и в типичния случай можете да загубите до 20 процента от енергията само от компресирането.
Друг вариант е да го охладите и да го съхранявате като течност, но това е още по-лошо, тъй като процеса изяжда от 30 до 40 процента от енергията, която съхранявате. Течният водород има тенденция да изкипява в малка система като тази, която бихте имали в дома си.
Той може да бъде съхраняван чрез химически съединения като амонячни въглеводороди или метален хидрид. Този процес изисква сложни катализатори и енергия както за съхранение, така и за по-късно използване.
Разходи
Панелите все още не са излезли на пазара и компанията не е определила ценовия диапазон, но е ясно, че ще са по-скъпи от традиционните панели. Компанията прогнозира, че панелите ще бъдат налични за домовете до 2030 г.
Ако прогнозите са правилни, зеленият водород би бил по-евтин от сивия водород, който се произвежда в САЩ от евтин фракиран природен газ.
Решаването на проблема със съхранението на енергия ще доведе до две конкуриращи се технологии. Дали да преминем към водород или към батерии? Всяка една има своите предимства и недостатъци и само бъдещето ще покаже кой ще се отличи като истински победител.