Hankkeen nimi: Miten vetylaitos voisi vähentää päästöjä paikallisesti?

Joukkue: HyLite

St Muredach's College   Ballina   Irlanti   4 Oppilaan ikä: 16-17-vuotiaat

Miten ehdotettu tuulivoimala, johon on liitetty vetylaitos, hyödyttää paikallista ilmastoamme tuottamalla energiaa pienemmillä päästöillä.

Hankkeessamme keskityttiin tutkimaan vaihtoehtoisia ratkaisuja ilmastonmuutoksen torjumiseksi tutkimalla vetylaitosten ja tuuliturbiinien mahdollisuuksia puhtaan energian lähteenä. Halusimme testata tuuliturbiinilla toimivan vetylaitoksen tehoa, joten teimme kokeita pienoismallilla ja vertasimme sitä tavalliseen, täysikokoiseen turbiiniin ja vetylaitokseen.

Otimme tutkimuksemme tueksi yhteyttä Mercury Renewables -yritykseen, joka toimii kestävän energian alalla, ja hankkeeseen liittyvään jatkotutkintotutkijaan Jochelle Ma Lois La Guipoon, joka antoi arvokasta tietoa ja apua kyselyihimme. Uskoimme, että vetylaitokset ovat lupaava ratkaisu hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen suuressa mittakaavassa ja voivat tarjota taloudellisia mahdollisuuksia paikallisyhteisölle.

Hypoteesimme oli, että uusiutuvilla energialähteillä, kuten tuuli- ja aurinkovoimalla, toimivat vihreät vetylaitokset voisivat vähentää päästöjä merkittävästi verrattuna perinteisiin fossiilisiin polttoaineisiin perustuviin vedyntuotantomenetelmiin. Lisäksi vetypolttokennot, jotka saavat käyttövoimansa tästä uusiutuvasta vedystä, voisivat toimia puhtaana vaihtoehtona fossiilisille polttoaineille ajoneuvojen ja laitteiden käyttövoimana, mikä auttaisi lieventämään ilmastonmuutoksen vaikutuksia.

Testataksemme hypoteesimme kokosimme vetylaitoksen miniversion ja seurasimme veden syrjäytymistä, energiantuottoa ja vedyntuotantoa järjestelmän toimiessa. Turvallisuusvarotoimet olivat ensiarvoisen tärkeitä, koska vety on syttyvää ja sitä on vaikea havaita vuodon sattuessa.

Tutkimuksemme osoitti, että vihreän vedyn tuotanto tuulivoiman avulla voi todellakin olla tehokas ja kustannustehokas tapa tuottaa puhdasta energiaa. Mallimme osoitti, että vedyn tuotantoa voidaan ylläpitää jatkuvalla tuulienergian syötöllä, joka antaa virtaa palautuvalle polttokennolle. Malli osoitti myös, että vetypolttokennot voivat toimia puhtaana vaihtoehtona fossiilisille polttoaineille ajoneuvojen ja laitteiden käyttövoimana.

Rakensimme pienoismallin tuulivoimalaitoksesta ja vetyvoimalaitoksesta ja keräsimme tietoja sen tehosta, vedyntuotannosta ja muista keskeisistä mittareista. Sen jälkeen vertasimme tietojamme täysikokoisista vetyvoimaloista julkaistuihin lukuihin, mukaan luettuna yksi, jota käytimme vertailukohtana analyysissämme.

Kokeessamme havaittiin, että minivetylaitos tuotti pienen määrän vetyä, 6 cm3 tunnissa, ja sen teho oli vain 0,048 wattia sekunnissa. Polttokenno pystyi toimimaan tunnin vedyntuotannon jälkeen vain 3,5 minuuttia, ja tunnin vedyntuotannon jälkeen tuotetun sähkön määrä oli 4,41 wattia.

Sitä vastoin suuri vetylaitos tuotti paljon suuremman määrän vetyä, 71 347 cm3 tunnissa, mikä on merkittävä parannus minilaitokseen verrattuna. Myös turbiinin teho oli paljon suurempi, 570,776 wattia sekunnissa, mikä kuvastaa laitoksen suurempaa mittakaavaa. Polttokennon käyttöajaksi tunnin vedyntuotannon jälkeen arvioitiin 2 497 144 minuuttia, ja tunnin vedyntuotannon jälkeen tuotetun sähkön määräksi arvioitiin 3 146 401,44 wattia.

Näiden kahden laitoksen välinen vertailu osoittaa, että vedyntuotannon skaalaaminen voi olla hyödyllistä, sillä sen avulla voidaan tuottaa huomattavasti suurempia määriä vetyä ja enemmän sähköä.

Tutkimuksemme antoi arvokasta tietoa vedyn mahdollisuuksista puhtaana energialähteenä ja mahdollisena ratkaisuna päästöjen vähentämisen ongelmaan ja samalla energiantarpeiden tyydyttämiseen.

Tulevaisuutta ajatellen uskomme, että tutkimustamme voitaisiin parantaa tekemällä laajempia testejä ja keräämällä tietoja pidemmältä ajanjaksolta. Katsomme kuitenkin, että olemme vastanneet tutkimuskysymykseemme ja esittäneet vahvan perustelun tuulivoimalaitoksen ja vetyvoimalaitoksen hyödyille.

Lataa projektijuliste PDF

Tiimit luovat projektit, ja ne ottavat täyden vastuun jaetuista tiedoista.
← Kaikki hankkeet