Sustavi grijanja vodikom i njihova buduća perspektiva mogli bi biti održivo i ekonomično rješenje. Otkrijmo što je to.
Što je grijanje na vodik?
Vodonik je najrasprostranjeniji element u prirodi, prisutan u svim organskim kombinacijama, a također i u prirodnom plinu , koji je, u stvari, sastavljen od vodika i ugljika. Sustav grijanja na vodik dovodi toplinu i električnu energiju u kuću koristeći sustav ćelija pogonjenih vodikovim gorivom.
Danas postoje mikrogeneratori vodikovih gorivih ćelija veličine velikog kovčega.
Ako je sustav grijanja vodik se nalazi u neposrednoj blizini kotla, topla voda za sanitarno korištenje je također proizvedena . Gorivne ćelije, u stvari, daju dovoljno topline za zagrijavanje vode u cijeloj kući.
Kako radi
Gorivne ćelije rade na vodiku. Oni koriste kisik za sagorijevanje , uzimajući ga iz zraka i vodik, koji međutim u prirodi nije dostupan u čistom stanju, ali se ekstrahira iz prirodnog plina, preko određenog uređaja.
Jedan od nusproizvoda ovog izgaranja je ugljični monoksid, vrlo otrovan i zloglasan zbog tragičnih nesreća koje je izazvao. Međutim, sustav može ponovo izvući kisik koji se kombinira s ugljičnim monoksidom da bi stvorio ugljični dioksid , što nije opasno ako se udahne.
Gorivne ćelije jamče jednu trećinu niže emisije stakleničkih plinova od postojećih sustava grijanja. Sve bez opasnosti poput peći na drva ili bojlera na plin. Međutim, njihov glavni nedostatak su još uvijek vrlo visoki troškovi proizvodnje .
Ali da vidimo bolje gdje smo danas.
Prednosti grijanja vodikom
U usporedbi s tradicionalnom postrojenjem, ona koja koristi vodik kao gorivo ima nekoliko prednosti.
- Velika učinkovitost u proizvodnji električne energije
- Instalacija je jednostavna kao i kod kompaktnog kondenzacijskog kotla
- Mala veličina
- Mala emisija CO2: do 50% manja od tradicionalnih sustava za proizvodnju električne i toplinske energije
- Sada sigurna i zrela tehnologija, koja se u Japanu koristi već godinama
Stanje tehnike danas
Grijanje vodikom je i dalje razvijajuća se stvarnost. Malo tvrtki nudi sustave koje mogu kupiti i pojedinci, a ostaje nam još mnogo toga. Često je još uvijek u fazi prototipa i brojne istraživačke skupine rade na kombiniranju vodika s drugim obnovljivim izvorima energije.
Jedna ideja koja se razvija je vodik u kombinaciji s fotonaponskim sustavima . Tijekom dana proizvodi se električna energija koja pokreće elektroliser koji sa svoje strane stvara vodik. Tijekom noći i uz pomoć gorivne ćelije, vodik se pretvara u struju i toplinu .
Vodik zato pohranjuje solarnu energiju za ona razdoblja kada nema sunca.
Messina CNR također radio na projektu za vodika kotla. To je modificirana gorivna ćelija za opskrbu toplinom i izravno zagrijavanje vode u sustavu.
FOKUS: Podno grijanje , prednosti i nedostaci
Primjeri vodikovih sustava grijanja
Prvi primjer daje Sidera-30, prijedlog talijanske tvrtke - Ici Caldaie već nekoliko desetljeća, stručnjaka za generatore topline za industrijsku i civilnu upotrebu - za grijanje domova koji su još u fazi prototipa. Ovdje je kogeneracijsko postrojenje (struja i topla voda) sposobno za rad ne samo s metanom, već i s vodikom, s efikasnošću od 80%, koordinirano je putem inteligentnih kontrolnih jedinica za distribuciju, koje djeluju različito na svaki stan. ,
Prototip već radi u istraživačkom laboratoriju i nekim velikim zgradama. Osnovna tehnička ideja je prilično jednostavna u cjelini. Četiri gorivne ćelije tvore primarni motor postrojenja kemijskim pretvaranjem vodika u električnu energiju . U procesu grijanja stanice se zagrijavaju "poput peći", dok poseban rashladni sustav uklanja toplinu. Zatim, struja i toplina. Sve ostalo u Sideri dizajnirano je oko ove jezgre. Plin metana ide u reformator koji ga pretvara u vodik , a stanice se pomoću izmjenjivača topline povezuju s bojlerom za proizvodnju tople vode.
Međutim, postoje i ekonomska i tehnička ograničenja koja treba prevladati . Do danas, unutarnje membrane za elektrolizu vodika imaju prosječan životni vijek od samo dvije godine . A u elektrodama je platina i dalje bitna, hiper skupi i rijetki metal, međutim, pod napadom svjetske industrije.
Viessmanov hidrogen bojler
Ovaj proizvođač nudi modul s vodoničnim gorivnim ćelijama, Vitovalor 300-P, za kućnu upotrebu pogodan za ugradnju u nove zgrade. U praksi je minijaturna elektrana. Zapravo, on povezuje proizvodnju električne energije s termalnom.
Modul se sastoji od dvije jedinice, od kojih jedna sadrži mikrogenerator gorivnih ćelija, a druga kondenzacijski kotao za upravljanje vrhovima opterećenja, zajedno s bojlerom za proizvodnju sanitarne vode.
Dvije jedinice su kompaktne i male veličine, pokrivaju površinu od 0,65 četvornih metara.
Vitovalor 300-P ima toplinsku snagu (20 kW) dovoljnu za podmirivanje svih energetskih potreba zahvaljujući samoj upotrebi gorivnih ćelija, ali plinski kondenzacijski kotao može intervenirati kako bi dopunio proizvodnju. Istovremeno se opskrbljuje električnom energijom: do 15 kWh dnevno.
Mikro-CHP koristi Panasonic goriva ćelija modul, koji ima iskustvo tisuća takvih postrojenja u Japanu.
Giacominijevo rješenje
Na korporativnom planu, KlimaHouse je prvi put predstavljen, prvi vodikov bojler namijenjen pojedincima. Ovo je kotao H2ydrogem piemontske tvrtke Giacomini.
Čak i ako se cijene i dalje čine previsoke za opću upotrebu, čak i ako postoji povjerenje u njihovo progresivno snižavanje.
H2ydrogem GiacominijaUkratko, energija iz vode možda u budućnosti neće biti himerna, čak iako za sada troškovi za većinu ostaju zanemarljivi.
Vodikovo grijanje: nove granice
Bi li vjerovali da smo vam rekli da u Sjedinjenim Državama postoje oni koji obavljaju proizvodnju prijenosnih vodikovih generatora energije? Upravo tako stoje stvari. Posljednjih mjeseci u inozemstvu se razgovaralo o iHOD Energypodu , prijenosnom generatoru vodikove energije.
Riječ je o maloj prenosivoj sferi koja koristi male kapsule koje proizvode energiju odmah. Ali kako to djeluje? Kapsule sadrže dva inertna praška. Kada se u smjesu doda voda, nastaje vodik koji se dovodi u reaktor za proizvodnju električne energije.
Opremljen standardnim utičnicama, ima i 3 USB priključka zahvaljujući kojima je moguće napuniti različite digitalne uređaje.
Obratite pažnju na izuzetno malu veličinu ovog uređajaOvaj je sustav izvorno rođen kao rezervni sustav napajanja koji se koristi u ekstremnim situacijama (npr. Gdje električna mreža ne dopire) ili u hitnim slučajevima. Ali u stvarnosti se to uvijek može koristiti. Ima izlaznu snagu od 95 W, a jasno je da i danas još uvijek nije dovoljno moćan da bi se koristio za grijanje, proizvođači rade na snažnijim verzijama proizvoda, koje se mogu spojiti na bojler.
I ne samo to: za proizvođače to je svojstveno siguran sustav, jer su puderi inertni.
Ovaj će se proizvod uskoro naći u prodaji u SAD-u za 899 dolara, a svaka kapsula s mješavinom košta 20 dolara. Američki potrošači će stoga morati dobro izvršiti svoje proračune o udobnosti.
Buduci izgledi
Grijanje vodikom u osnovi još nije stvarnost, no moglo bi, međutim, promijeniti revoluciju u potrošnji energije kućanstava .
Tko više ne bi plaćao račune i fiksne troškove stana, ali svaki bi kupio kilovate i kilokalorije na temelju stvarne potrošnje ili unaprijed donesenih odluka.
Ako vas zanima ovaj članak o temi grijanja vodikom i želite znati više o sustavima grijanja na obnovljive izvore energije , pročitajte i ove članke:
- Geotermalni sustav grijanja
- Daljinsko grijanje : kako radi i koliko košta
- Domaći vjetar ili mali vjetar : koje su ponude na tržištu?
- Što je solarni kamin i kako funkcionira
- Izolirajte kuću od hladnoće : svi trikovi i praktični savjeti
- Kako uštedjeti na grijanju
- Grijač vode s toplinskom pumpom