ElektroPrůmysl.cz, únor 2014

Elektro Průmysl .cz ALTERNATIVNÍ ENERGIE 80 | únor 2014 Čistá výroba vodíku - z vody a obnovitelné energie Efektivní způsob, jak využít nadbytečnou energii vyrobenou větrnými či slunečními elektrárnami při produkčních špičkách, vyvinuli vědci společnosti Siemens. Výstupní výkon slunečních a větrných elektráren je jen těžce regulovatelný a rozfouká-li se nečekaně vítr či vysvitne slunce, mohou začít produkovat více elektřiny, než dokáže síť v danou chvíli pojmout. Zatímco dnes patří tyto výkyvy k hlavním nedostatkům větrných a slunečních elektráren, v budoucnu by se mohla tato nevýhoda stát jejich předností. Nadbytečná elektřina by totiž mohla být využívána k elektrolytické výrobě vodíku. Princip výroby vodíku pomocí elektrolýzy spočívá v rozkladu molekul vody působe- ním elektrického proudu ve vodném roz- toku vhodné soli, kyseliny či zásady. Proud je do vody přiveden pomocí dvou elektrod s různým napětím, na kterých se vylučují vzniklé prvky – na kladné elektrodě kyslík, resp. jeho sloučeniny, na záporné elektro- dě vodík. Aby však bylo možné využít ten- to proces pro stabilizování rozvodné sítě, je nutné, aby elektrolýza začala probíhat co nejrychleji od vzniku přepětí. Konstruk- téři proto umístili mezi elektrody tzv. pro- tonově výměnnou membránu (PEM), která je propustná výhradně pro protony, tedy ionty vodíku. Start elektrolýzy v řádech milisekund Po rozpadu vody u kladné elektrody je kladně nabitý vodíkový iont odveden skrz membránu k záporné elektrodě, kde vzni- kají dvouatomové molekuly plynného vodí- ku. Takto vzniklý plyn je pak dále odváděn do zásobníků. Jedna z hlavních výhodmem- brány typu PEM spočívá v její schopnosti vést relativně velké množství elektrického proudu na jednotku plochy. Elektrolýza tak může být nastartována běhempouhých ně- kolika milisekund od zaznamenání zvýšené produkce elektřiny. V praxi by se zařízení pro rychlou elek- trolýzu s membránou typu PEM měla obje- vit nejdříve u čerpacích stanic pro vozidla s palivovým článkem, využívající k pohonu právě vodík. Výkonnější verze pro sluneční a větrné elektrárny by pak měla následovat v horizontu několika let. Prototyp zařízení je instalovaný v elektrárně společnosti RWE v německém Niederaußemu. Dokáže vyrobit od dvou do šesti kilogramů vodíku za hodinu. Více informací naleznete na: www.siemens.cz/inovace 0 5 25 75 95 100 0 5 25 75 95 100