Koncepcja Hydricity wykorzystuje energię słoneczną do produkcji energii przez całą dobę, niezależnie od tego, czy świeci słońce, czy jest środek nocy. 

Naukowcy proponują nową koncepcję mającą na celu stworzenie zrównoważonej gospodarki nie tylko poprzez wytwarzanie energii elektrycznej z energii słonecznej, ale także poprzez produkcję i przechowywanie wodoru do produkcji energii elektrycznej przez całą dobę.

„Zaproponowana koncepcja hydricity stanowi przełomowe rozwiązanie dla ciągłego i efektywnego wytwarzania energii”, powiedział Rakesh Agrawal, Profesor Uniwersytetu Purdue w Szkole Inżynierii Chemicznej, który nad projektem pracował wraz z doktorantami z inżynierii chemicznej.

Koncepcja stanowi ekscytującą możliwość stworzenia zrównoważonej gospodarki, celem spełnienia wszystkich potrzeb człowieka w tym żywności, środków chemicznych, transportu, ogrzewania i energii elektrycznej. Wodór może być łączony z atomami węgla celem wytworzenia paliwa, nawozów i innych produktów. Mając wodór można produkować energię elektryczną, chemikalia, ciepło, żywność oraz paliwo. Szczegóły pracy naukowej pojawiły się w tym tygodniu w Proceedings of National Academy of Sciences.

Hydricity wykorzystuje koncentratory słoneczne skupiające światło słoneczne. Generują one pary o wysokich temperaturach, które wykorzystywane są do obsługi szeregu turbin wytwarzających energię elektryczną i reaktorów do rozkładu wody na wodór i tlen. Wodór będzie przechowywany do stosowania w nocy, na cele produkcji pary i uruchamiania turbin parowych. Woda jest podgrzewana do temperatury 1000 – 1300 stopni Celsjusza. Tak wytworzona para jest kierowana na turbiny. Część energii z koncentratorów jest kierowana do produkcji wodoru, czyli rozdzielenia wody na wodór i tlen.

Tradycyjnie produkcja energii elektrycznej i produkcja wodoru były badane oddzielnie, a to, co my zrobiliśmy integruje te procesy i jednocześnie je poprawia i unowocześnia” powiedział Agrawal.
Ponieważ możemy działać przez całą dobę, turbiny parowe pracują w sposób ciągły. Nie są wymagane przestoje i ponowne uruchomienia. Takie połączenie tych procesów sprawia że są one bardziej efektywne niż w rozdziale na pojedyncze procesy.” – dodaje.

System został zasymulowany przy użyciu modeli, więc nie opera się tylko na eksperymentalnych badaniach. Systemy dzienne i nocne korzystają z tego samego sprzętu, co pozwala im płynnie się przenikać i wzajemnie uzupełniać.  Całkowita wydajność słońca do wytwarzania energii elektrycznej w procesie hydricity, to niecałe 35% co jest prawie poziomem maksymalnej wydajności osiąganej przez kombinowane i bardzo nowoczesne ogniwa fotowoltaiczne z akumulatorami.
Proponowany proces przechowuje energię cieplno-chemiczną bardziej efektywnie niż konwencjonalne systemy składowania energii. Koprodukcja wodoru ma wiele alternatywnych zastosowań np. w branży transportowo-chemiczno-petrochemicznej.

Źródło: phys.org