Projektets titel: Hur en vätgasanläggning kan minska utsläppen lokalt

Team: HyLite

St Muredachs högskola   Ballina   Irland   4 Studentens ålder: 16-17 år gamla

Hur ett föreslaget vindfält med tillhörande vätgasanläggning kommer att gynna vårt lokala klimat genom att tillhandahålla energi med minskade utsläpp.

Vårt projekt var inriktat på att utforska alternativa lösningar för att bekämpa klimatförändringarna genom att undersöka potentialen hos vätgasanläggningar och vindturbiner som en källa till ren energi. Vi ville testa effekten hos en vätgasanläggning som drivs av en vindturbin, så vi genomförde experiment med en miniatyrmodell och jämförde den med en vanlig, fullstor turbin och vätgasanläggning.

För att hjälpa oss med vår forskning kontaktade vi Mercury Renewables, ett företag inom hållbar energi, och en doktorand som är knuten till projektet, Jochelle Ma Lois La Guipo, som gav oss värdefull information och hjälp med våra frågor. Vi anser att vätgasanläggningar är en lovande lösning för att minska koldioxidutsläppen i stor skala och kan ge ekonomiska möjligheter för lokalsamhället.

Vår hypotes var att gröna vätgasanläggningar, som drivs av förnybara energikällor som vind- och solkraft, skulle kunna minska utsläppen avsevärt jämfört med traditionella fossilbränslebaserade vätgasproduktionsmetoder. Dessutom skulle vätgasdrivna bränsleceller kunna fungera som ett rent alternativ till fossila bränslen för att driva fordon och utrustning, vilket skulle bidra till att mildra effekterna av klimatförändringarna.

För att testa vår hypotes monterade vi en miniatyrversion av vätgasanläggningen och övervakade vattenförskjutningen, energiproduktionen och vätgasproduktionen medan systemet kördes. Säkerhetsåtgärderna var av största vikt eftersom vätgas är brandfarligt och svårt att upptäcka om det skulle uppstå ett läckage.

Vår undersökning visade att grön vätgasproduktion med hjälp av vindkraft verkligen kan vara ett effektivt och kostnadseffektivt sätt att producera ren energi. Vår modell visade att vätgasproduktionen kan upprätthållas genom kontinuerlig tillförsel av vindenergi för att driva den reversibla bränslecellen. Modellen visade också att vätgasdrivna bränsleceller har potential att fungera som ett rent alternativ till fossila bränslen för att driva fordon och utrustning.

Vi konstruerade en miniatyrversion av vindfältet och vätgasanläggningen och samlade in data om dess kraftproduktion, vätgasproduktion och andra viktiga mätvärden. Vi jämförde sedan våra data med publicerade siffror för fullstora vätgasanläggningar, inklusive en som användes som riktmärke för vår analys.

Vårt experiment visade att minivätgasanläggningen producerade en liten mängd vätgas, 6 cm3 per timme, med en låg uteffekt på 0,048 watt per sekund. Den tid som bränslecellen kunde köras efter en timmes vätgasproduktion var bara 3,5 minuter, och den mängd el som producerades efter en timmes vätgasproduktion var 4,41 watt.

Däremot producerade den stora vätgasanläggningen en mycket större mängd vätgas, 71 347 cm3 per timme, vilket är en betydande förbättring jämfört med minianläggningen. Turbinens effekt var också mycket högre, 570,776 watt per sekund, vilket återspeglar anläggningens större skala. Den tid som bränslecellen kunde köras efter en timmes vätgasproduktion uppskattades till 2 497 144 minuter, och den mängd el som producerades efter en timmes vätgasproduktion uppskattades till 3 146 401,44 watt.

Jämförelsen mellan de två anläggningarna visar på de potentiella fördelarna med att skala upp vätgasproduktionen, eftersom det kan leda till att betydligt större mängder vätgas produceras och mer el genereras.

Vår undersökning gav värdefulla insikter om vätgasens potential som en källa till ren energi och en potentiell lösning på problemet med att minska utsläppen och samtidigt tillgodose våra energibehov.

När vi blickar framåt tror vi att vår undersökning kan förbättras genom att vi genomför mer omfattande tester och samlar in data under en längre tidsperiod. Trots detta anser vi att vi har besvarat vår forskningsfråga och gett ett starkt argument för fördelarna med ett vindfält och en vätgasanläggning.

Ladda ner projektaffisch PDF

Projekten skapas av teamen och de tar det fulla ansvaret för den delade datan.
← Alla projekt