Een team van onderzoekers van Hamad Bin Khalifa-universiteit heeft een innovatief autonoom systeem ontwikkeld dat wordt aangedreven door zonne-energie, ontworpen om zoet water en groene waterstof te produceren uit brakwaterbronnen die aanwezig zijn in de meest afgelegen woestijngebieden. Dit systeem, dat een oppervlakte beslaat van 10.456 m², maakt gebruik van een ijsopslagklimaatsysteem, metaalhydridecontainers voor waterstofopslag en een brandstofcel die is ontworpen om schommelingen in de zonnestraling op te vangen.
Het systeem vertegenwoordigt volgens de onderzoekers een unieke integratie van tweezijdige fotovoltaïsche technologieënproductie van brak water, bevriezende ontzilting met ijsopslag voor conditionering en groene waterstofproductie, allemaal ondersteund door thermisch gekoppelde tanks voor waterstofopslag. Het belangrijkste doel is het ondersteunen van landbouwactiviteiten in woestijnomgevingen die worden gekenmerkt door extreme temperaturen.
Nurettin Sezer, een van de vooraanstaande wetenschappers, legde uit dat het systeem gebruikmaakt van LaNi5 als opslagmiddel. Onder de gebruikte technologieën vinden we bifaciale modules met een rendement van 23,6%, een polymeermembraan-elektrolyser (PEM) met een rendement van 74,5% voor de voltcomponent en 58,8% voor de energiecomponent, evenals een brandstofcel met respectieve rendementen van 64,6% en 62,5%.
Uitzonderlijke prestaties onder extreme omstandigheden
Het systeem, beschreven in een studie gepubliceerd in Ontziltingheeft blijk gegeven van een vermogen om te genereren 2,4 MWh per dag elektriciteit, 52,8 m³ zoetwater per dag, 6,3 MWh per dag airconditioning En 177 kg waterstof per dagbedoeld voor energieopslag voor nachtelijk gebruik. Overdag behaalde het systeem een energie-efficiëntie van 17,8% en een exergie-efficiëntie van 13,5%, terwijl deze percentages ’s nachts stegen naar respectievelijk 56% en 34,9%.
Sezer onderstreepte ook dat de processen van brakwaterproductie, ontzilting en ijsaccumulatie continu werken, terwijl de elektrolyser uitsluitend overdag werkt en de brandstofcel ’s nachts in werking treedt. Er zijn echter verdere technisch-economische studies nodig om het systeem te optimaliseren.
Investeringen in groene waterstof: BP en SunHydrogen kijken naar de toekomst
Naast de vooruitgang van Hamad Bin Khalifa University maken ook andere bedrijven snel vorderingen op het gebied van groene waterstof. BPheeft bijvoorbeeld het project ‘Lingen Groene Waterstof’ goedgekeurd Nedersaksen, Duitslandwat de bouw omvat van een fabriek van 100 MW, die tot 11.000 ton groene waterstof per jaar. De fabriek wordt de grootste ooit van BP en zal rechtstreeks worden aangesloten op het belangrijkste waterstofnetwerk.
Tegelijkertijd de Amerikaan ZonWaterstof heeft met succes een demonstratie afgerond van haar waterstofproductiesysteem op 1 m² schaal. Het bedrijf kondigde aan dat zijn modules van 100 cm², ontwikkeld in samenwerking met CTF zonne-energiebehaalde een zonne-waterstofefficiëntie van 10,8% in de onderzoeksfaciliteit van Honda in Japan. Dit resultaat vormt een opstapje voor de selectie van locaties voor grootschalige pilotdemonstraties, die in de nabije toekomst worden verwacht.
