Názov projektu: Ako by vodíková elektráreň mohla znížiť emisie na miestnej úrovni

Tím: HyLite

Vysoká škola svätého Muredacha   Ballina   Írsko   4 Vek študenta: 16-17 rokov

Ako navrhované veterné pole s pripojenou vodíkovou elektrárňou prospeje našej miestnej klíme tým, že bude poskytovať energiu so zníženými emisiami.

Náš projekt bol zameraný na skúmanie alternatívnych riešení v boji proti klimatickým zmenám prostredníctvom skúmania potenciálu vodíkových elektrární a veterných turbín ako zdrojov čistej energie. Chceli sme otestovať výkon vodíkovej elektrárne poháňanej veternou turbínou, preto sme uskutočnili experimenty s miniatúrnym modelom a porovnali ho s bežnou turbínou a vodíkovou elektrárňou v plnej veľkosti.

S cieľom pomôcť pri našom výskume sme kontaktovali spoločnosť Mercury Renewables, ktorá sa zaoberá udržateľnou energiou, a postgraduálnu výskumnú pracovníčku spojenú s projektom, Jochelle Ma Lois La Guipo, ktorá nám poskytla cenné informácie a pomoc pri našich otázkach. Verili sme, že vodíkové elektrárne sú sľubným riešením na zníženie emisií uhlíka vo veľkom meradle a môžu poskytnúť ekonomické príležitosti miestnej komunite.

Našou hypotézou bolo, že ekologické vodíkové elektrárne poháňané obnoviteľnými zdrojmi energie, ako je veterná a slnečná energia, by mohli výrazne znížiť emisie v porovnaní s tradičnými metódami výroby vodíka z fosílnych palív. Okrem toho by vodíkové palivové články poháňané týmto obnoviteľným vodíkom mohli slúžiť ako čistá alternatíva k fosílnym palivám na pohon vozidiel a zariadení, čo by pomohlo zmierniť vplyv klimatických zmien.

Na overenie našej hypotézy sme zostavili miniatúrnu verziu vodíkovej elektrárne a počas prevádzky systému sme sledovali výtlak vody, výstup energie a produkciu vodíka. Bezpečnostné opatrenia boli prvoradé vzhľadom na horľavú povahu vodíka a jeho ťažkú zistiteľnosť v prípade úniku.

Naše skúmanie ukázalo, že výroba ekologického vodíka pomocou veternej energie môže byť skutočne účinným a nákladovo efektívnym spôsobom výroby čistej energie. Náš model preukázal, že výroba vodíka by sa mohla udržať vďaka nepretržitému prísunu veternej energie na napájanie reverzibilného palivového článku. Model tiež ukázal potenciál vodíkových palivových článkov slúžiť ako čistá alternatíva k fosílnym palivám na pohon vozidiel a zariadení.

Zostrojili sme miniatúrnu verziu veterného poľa a vodíkovej elektrárne a zozbierali sme údaje o jej výkone, výrobe vodíka a ďalších kľúčových ukazovateľoch. Potom sme naše údaje porovnali s uverejnenými údajmi o vodíkových elektrárňach v plnej veľkosti vrátane jednej, ktorá bola použitá ako referenčná hodnota pre našu analýzu.

Našim experimentom sme zistili, že minivodíková elektráreň vyrobila malé množstvo vodíka 6 cm3 za hodinu s nízkym výkonom 0,048 W za sekundu. Čas, počas ktorého mohol palivový článok pracovať po jednej hodine výroby vodíka, bol len 3,5 minúty a množstvo elektrickej energie vyrobené po jednej hodine výroby vodíka bolo 4,41 wattu.

Naproti tomu veľká vodíková elektráreň vyrobila oveľa väčšie množstvo vodíka - 71 347 cm3 za hodinu, čo je výrazné zlepšenie v porovnaní s miniatúrnou elektrárňou. Výkon turbíny bol tiež oveľa vyšší, a to 570,776 W za sekundu, čo odráža väčší rozsah elektrárne. Čas, počas ktorého mohol palivový článok pracovať po jednej hodine výroby vodíka, sa odhadoval na 2 497 144 minút a množstvo elektrickej energie vyrobenej po jednej hodine výroby vodíka sa odhadovalo na 3 146 401,44 wattov.

Porovnanie týchto dvoch elektrární poukazuje na potenciálne výhody rozširovania výroby vodíka, pretože môže viesť k výrobe podstatne väčšieho množstva vodíka a k výrobe väčšieho množstva elektrickej energie.

Naše skúmanie prinieslo cenné poznatky o potenciáli vodíka ako zdroja čistej energie a potenciálneho riešenia problému znižovania emisií pri súčasnom uspokojovaní našich energetických potrieb.

Pri pohľade do budúcnosti sa domnievame, že naše prešetrovanie by sa mohlo zlepšiť vykonaním rozsiahlejšieho testovania a zhromažďovaním údajov počas dlhšieho časového obdobia. Napriek tomu sa domnievame, že sme odpovedali na našu výskumnú otázku a poskytli sme presvedčivé dôkazy o výhodách veterného poľa a vodíkovej elektrárne.

Stiahnuť plagát projektu PDF

Projekty vytvárajú tímy a preberajú plnú zodpovednosť za zdieľané údaje.
← Všetky projekty