Projecttitel: Hoe een waterstoffabriek de uitstoot lokaal kan verminderen

Team: HyLite

St Muredach's College   Ballina   Ierland   4 Leeftijd student: 16-17 jaar oud

Hoe een voorgesteld windveld met aangesloten waterstoffabriek ons lokale klimaat ten goede zal komen door energie te leveren met minder uitstoot.

Ons project was gericht op het onderzoeken van alternatieve oplossingen om klimaatverandering tegen te gaan door het potentieel van waterstofcentrales en windturbines als bron van schone energie te onderzoeken. We wilden het vermogen van een waterstoffabriek, aangedreven door een windturbine, testen, dus we voerden experimenten uit met een miniatuurmodel en vergeleken dit met een gewone turbine en waterstoffabriek op ware grootte.

Om bij ons onderzoek te helpen, namen we contact op met Mercury Renewables, een bedrijf dat duurzame energie levert, en met een postdoctoraal onderzoeker die aan het project verbonden is, Jochelle Ma Lois La Guipo, die waardevolle informatie en hulp bij onze vragen gaven. Wij waren van mening dat waterstofcentrales een veelbelovende oplossing zijn om de koolstofuitstoot op grote schaal te verminderen en de lokale gemeenschap economische kansen kunnen bieden.

Onze hypothese was dat groene waterstoffabrieken, aangedreven door hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie, de uitstoot aanzienlijk zouden kunnen verminderen in vergelijking met traditionele waterstofproductiemethoden op basis van fossiele brandstoffen. Bovendien zouden waterstofbrandstofcellen, aangedreven door deze hernieuwbare waterstof, kunnen dienen als een schoon alternatief voor fossiele brandstoffen om voertuigen en apparatuur aan te drijven, wat de gevolgen van klimaatverandering zou helpen beperken.

Om onze hypothese te testen, monteerden we de miniatuurversie van de waterstoffabriek en bewaakten we de waterverplaatsing, energie-output en waterstofproductie terwijl het systeem draaide. Veiligheidsmaatregelen waren van het grootste belang omdat waterstof brandbaar is en moeilijk op te sporen is in geval van een lek.

Ons onderzoek toonde aan dat groene waterstofproductie met behulp van windenergie inderdaad een efficiënte en kosteneffectieve manier kan zijn om schone energie te produceren. Ons model toonde aan dat de waterstofproductie in stand kon worden gehouden door de continue toevoer van windenergie om de omkeerbare brandstofcel van energie te voorzien. Het model toonde ook aan dat waterstofbrandstofcellen als schoon alternatief voor fossiele brandstoffen kunnen dienen voor de aandrijving van voertuigen en apparatuur.

We bouwden een miniatuurversie van het windveld en de waterstoffabriek en verzamelden gegevens over het vermogen, de waterstofproductie en andere belangrijke gegevens. Vervolgens vergeleken we onze gegevens met gepubliceerde cijfers voor grote waterstofcentrales, waaronder één die als benchmark voor onze analyse werd gebruikt.

Uit ons experiment bleek dat de mini-waterstofcentrale een kleine hoeveelheid waterstof van 6 cm3 per uur produceerde, met een laag vermogen van 0,048 watt per seconde. De tijd dat de brandstofcel kon draaien na een uur waterstofproductie was slechts 3,5 minuten, en de hoeveelheid elektriciteit die geproduceerd werd na een uur waterstofproductie was 4,41 watt.

De grote waterstoffabriek produceerde daarentegen een veel grotere hoeveelheid waterstof met 71.347 cm3 per uur, wat een aanzienlijke verbetering is ten opzichte van de minifabriek. Het vermogen van de turbine was ook veel hoger met 570,776 watt per seconde, wat de grotere schaal van de installatie weerspiegelt. De tijd dat de brandstofcel kon draaien na één uur waterstofproductie werd geschat op 2.497.144 minuten, en de hoeveelheid elektriciteit die geproduceerd werd na één uur waterstofproductie werd geschat op 3.146.401,44 watt.

De vergelijking tussen de twee fabrieken toont de potentiële voordelen van het opschalen van de waterstofproductie aan, aangezien dit kan resulteren in aanzienlijk grotere hoeveelheden geproduceerde waterstof en meer elektriciteit.

Ons onderzoek leverde waardevolle inzichten op in het potentieel van waterstof als bron van schone energie, en een potentiële oplossing voor het probleem om emissies te verminderen en toch aan onze energiebehoeften te voldoen.

Met het oog op de toekomst zijn wij van mening dat ons onderzoek verbeterd zou kunnen worden door uitgebreidere tests uit te voeren en gegevens over een langere periode te verzamelen. Desalniettemin zijn we van mening dat we onze onderzoeksvraag hebben beantwoord en een sterk pleidooi hebben gehouden voor de voordelen van een windveld en waterstoffabriek.

Download projectposter PDF

Projecten worden gemaakt door de teams en zij nemen de volledige verantwoordelijkheid voor de gedeelde gegevens.
← Alle projecten