Projekta nosaukums: Kā ūdeņraža rūpnīca varētu samazināt emisijas vietējā mērogā

Komanda: HyLite

Svētā Muredaha koledža   Ballina   Īrija   4 Skolēna vecums: 16-17 gadi

Kā ierosinātais vēja lauks ar tam pievienotu ūdeņraža rūpnīcu dos labumu mūsu vietējam klimatam, nodrošinot enerģiju ar samazinātām emisijām.

Mūsu projekta mērķis bija izpētīt alternatīvus risinājumus cīņai pret klimata pārmaiņām, pētot ūdeņraža staciju un vēja turbīnu kā tīras enerģijas avotu potenciālu. Mēs vēlējāmies pārbaudīt ar vēja turbīnu darbināmas ūdeņraža ražotnes jaudu, tāpēc veicām eksperimentus ar miniatūru modeli un salīdzinājām to ar parastu, pilna izmēra turbīnu un ūdeņraža ražotni.

Lai palīdzētu veikt pētījumu, mēs sazinājāmies ar ilgtspējīgas enerģijas uzņēmumu Mercury Renewables un ar projektu saistīto pēcdiploma pētnieci Jochelle Ma Lois La Guipo, kura sniedza vērtīgu informāciju un palīdzību mūsu jautājumu risināšanā. Mēs uzskatījām, ka ūdeņraža ražotnes ir daudzsološs risinājums oglekļa emisiju samazināšanai plašā mērogā un var nodrošināt ekonomiskās iespējas vietējai sabiedrībai.

Mūsu hipotēze bija, ka "zaļās" ūdeņraža ražotnes, ko darbina ar atjaunojamiem enerģijas avotiem, piemēram, vēja un saules enerģiju, varētu ievērojami samazināt emisijas salīdzinājumā ar tradicionālajām ūdeņraža ražošanas metodēm, kurās izmanto fosilo kurināmo. Turklāt ūdeņraža kurināmā elementi, ko darbina ar šo atjaunojamo ūdeņradi, varētu kalpot kā tīra alternatīva fosilajam kurināmajam, lai darbinātu transportlīdzekļus un iekārtas, tādējādi palīdzot mazināt klimata pārmaiņu ietekmi.

Lai pārbaudītu mūsu hipotēzi, mēs samontējām ūdeņraža ražotnes miniatūro versiju un sistēmas darbības laikā uzraudzījām ūdens izspiešanu, saražoto enerģiju un ūdeņraža ražošanu. Drošības pasākumi bija ārkārtīgi svarīgi, jo ūdeņradis ir viegli uzliesmojošs un noplūdes gadījumā to ir grūti atklāt.

Mūsu pētījums parādīja, ka zaļā ūdeņraža ražošana, izmantojot vēja enerģiju, patiešām var būt efektīvs un rentabls veids tīras enerģijas ražošanai. Mūsu modelis parādīja, ka ūdeņraža ražošanu var nodrošināt, nepārtraukti piegādājot vēja enerģiju, lai darbinātu atgriezenisko kurināmā elementu. Modelis arī parādīja ūdeņraža kurināmā elementu potenciālu kalpot par tīru alternatīvu fosilajam kurināmajam, lai darbinātu transportlīdzekļus un iekārtas.

Mēs izveidojām vēja lauka un ūdeņraža ražotnes miniatūru versiju un apkopojām datus par tās jaudu, ūdeņraža ražošanu un citiem galvenajiem rādītājiem. Pēc tam mēs salīdzinājām savus datus ar publicētajiem datiem par pilna izmēra ūdeņraža ražotnēm, tostarp vienu, kas tika izmantota kā etalons mūsu analīzei.

Mūsu eksperimentā tika konstatēts, ka ūdeņraža mini ražotne saražo nelielu daudzumu ūdeņraža - 6 cm3 stundā, un tās jauda ir neliela - 0,048 vati sekundē. Laiks, cik ilgi degvielas elements varēja darboties pēc vienas stundas ūdeņraža ražošanas, bija tikai 3,5 minūtes, un saražotās elektroenerģijas daudzums pēc vienas stundas ūdeņraža ražošanas bija 4,41 vāts.

Turpretī lielajā ūdeņraža ražotnē tika saražots daudz lielāks ūdeņraža daudzums - 71 347 cm3 stundā, kas ir ievērojams uzlabojums salīdzinājumā ar mini ražotni. Arī turbīnas jauda bija daudz lielāka - 570,776 vati sekundē, kas atspoguļo lielāku iekārtas mērogu. Aprēķināts, ka pēc vienas stundas ūdeņraža ražošanas kurināmā elements varēja darboties 2 497 144 minūtes, un pēc vienas stundas ūdeņraža ražošanas saražotās elektroenerģijas daudzums bija 3 146 401,44 vati.

Abu iekārtu salīdzinājums parāda ūdeņraža ražošanas palielināšanas potenciālās priekšrocības, jo tā rezultātā var saražot ievērojami lielāku ūdeņraža daudzumu un saražot vairāk elektroenerģijas.

Mūsu pētījums sniedza vērtīgu ieskatu par ūdeņraža kā tīras enerģijas avota potenciālu un iespējamo risinājumu problēmai, kā samazināt emisijas, vienlaikus apmierinot mūsu enerģijas vajadzības.

Raugoties nākotnē, mēs uzskatām, ka mūsu pētījumu varētu uzlabot, veicot plašāku testēšanu un vācot datus ilgākā laika posmā. Tomēr mēs uzskatām, ka esam atbildējuši uz mūsu pētījuma jautājumu un esam snieguši pārliecinošus pierādījumus par vēja lauka un ūdeņraža stacijas priekšrocībām.

Lejupielādēt projekta plakātu PDF

Projektus veido komandas, un tās uzņemas pilnu atbildību par koplietojamajiem datiem.
← Visi projekti