Projekto pavadinimas: Kaip vandenilio gamykla galėtų sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį vietoje

Komanda: HyLite

Švento Muredacho koledžas   Ballina   Airija   4 Mokinio amžius: 16-17 metų

Kaip siūlomas vėjo jėgainių laukas su prijungta vandenilio jėgaine bus naudingas mūsų vietos klimatui, nes teiks energiją, mažindamas išmetamųjų teršalų kiekį.

Mūsų projektas buvo skirtas alternatyviems sprendimams, kaip kovoti su klimato kaita, ištirti vandenilio jėgainių ir vėjo turbinų, kaip švarios energijos šaltinių, potencialą. Norėjome išbandyti vėjo turbinos varomos vandenilio jėgainės galią, todėl atlikome eksperimentus su miniatiūriniu modeliu ir palyginome jį su įprasta, pilno dydžio turbina ir vandenilio jėgaine.

Siekdami padėti atlikti tyrimą, susisiekėme su tvarios energijos bendrove "Mercury Renewables" ir su šiuo projektu susijusia doktorantūros studijas baigusia tyrėja Jochelle Ma Lois La Guipo, kuri suteikė vertingos informacijos ir padėjo atsakyti į mūsų klausimus. Manėme, kad vandenilio jėgainės yra perspektyvus sprendimas, leidžiantis dideliu mastu sumažinti anglies dioksido išmetimą ir galintis suteikti ekonominių galimybių vietos bendruomenei.

Mūsų hipotezė buvo, kad ekologiškos vandenilio gamyklos, varomos iš atsinaujinančių energijos šaltinių, pavyzdžiui, vėjo ir saulės energijos, galėtų gerokai sumažinti išmetamų teršalų kiekį, palyginti su tradiciniais iškastiniu kuru varomo vandenilio gamybos būdais. Be to, vandenilio kuro elementai, varomi šiuo atsinaujinančiu vandeniliu, galėtų būti švari alternatyva iškastiniam kurui, naudojamam transporto priemonėms ir įrangai maitinti, taip padedant sušvelninti klimato kaitos poveikį.

Norėdami patikrinti savo hipotezę, surinkome miniatiūrinę vandenilio jėgainės versiją ir stebėjome vandens išstūmimą, išeinančią energiją ir vandenilio gamybą, kol sistema veikė. Dėl vandenilio degumo ir sunkiai aptinkamo nuotėkio atveju svarbiausia buvo laikytis saugumo priemonių.

Mūsų tyrimas parodė, kad ekologiško vandenilio gamyba naudojant vėjo energiją iš tiesų gali būti veiksmingas ir ekonomiškai efektyvus švarios energijos gamybos būdas. Mūsų modelis parodė, kad vandenilio gamyba gali būti palaikoma nuolat tiekiant vėjo energiją grįžtamajam kuro elementui maitinti. Modelis taip pat parodė, kad vandenilio kuro elementai gali tapti švaria iškastinio kuro alternatyva transporto priemonėms ir įrangai maitinti.

Sukonstravome miniatiūrinę vėjo jėgainės ir vandenilio jėgainės versiją ir surinkome duomenis apie jos galingumą, vandenilio gamybą ir kitus svarbiausius rodiklius. Tuomet palyginome savo duomenis su paskelbtais duomenimis apie pilno dydžio vandenilio jėgaines, įskaitant vieną, kuri buvo naudojama kaip etalonas mūsų analizei.

Atlikę eksperimentą nustatėme, kad mažoji vandenilio jėgainė pagamino nedidelį vandenilio kiekį - 6 cm3 per valandą, o jos galia buvo nedidelė - 0,048 vato per sekundę. Kuro elementas po valandos vandenilio gamybos galėjo veikti tik 3,5 minutės, o elektros energijos kiekis, pagamintas po valandos vandenilio gamybos, buvo 4,41 vato.

Tuo tarpu didelėje vandenilio gamykloje per valandą buvo pagaminamas daug didesnis vandenilio kiekis - 71 347 cm3, o tai yra gerokai daugiau nei mini gamykloje. Turbinos galia taip pat buvo daug didesnė - 570,776 vato per sekundę, o tai rodo didesnį jėgainės mastą. Apskaičiuota, kad po vienos valandos vandenilio gamybos kuro elementas gali veikti 2 497 144 minutes, o po vienos valandos vandenilio gamybos pagamintas elektros energijos kiekis - 3 146 401,44 vato.

Abiejų elektrinių palyginimas rodo, kad vandenilio gamybos didinimas gali būti naudingas, nes taip galima pagaminti gerokai didesnį vandenilio kiekį ir pagaminti daugiau elektros energijos.

Atlikę tyrimą gavome vertingų įžvalgų apie vandenilio, kaip švarios energijos šaltinio, potencialą ir galimą išmetamųjų teršalų kiekio mažinimo ir kartu energijos poreikių tenkinimo problemos sprendimą.

Žvelgdami į ateitį, manome, kad mūsų tyrimą būtų galima patobulinti atliekant išsamesnius bandymus ir renkant duomenis ilgesnį laiką. Nepaisant to, manome, kad atsakėme į savo tyrimo klausimą ir pateikėme svarių argumentų dėl vėjo lauko ir vandenilio jėgainės naudos.

Atsisiųsti projekto plakatą PDF formatu

Projektus kuria komandos ir prisiima visą atsakomybę už bendrus duomenis.
← Visi projektai