Bateria wodorowa – nowe rozwiązanie w produkcji zielonej energii
Opublikowano: 10 listopada 2022

Na całym świecie trwają dziś działania mające na celu zmniejszenie emisji CO2 do atmosfery. W związku z tym rośnie zainteresowanie wodorem jako paliwem alternatywnym. Można go bowiem używać jako paliwo, lub składnik paliwa w silnikach i turbinach, można też użyć do wytwarzania energii elektrycznej w ogniwach paliwowych. To właśnie ogniwa paliwowe umożliwiły zasilanie w prąd statków kosmicznych, ponieważ w tej roli sprawdzały się lepiej niż akumulatory. Bateria wodorowa może sprawić, że kosmiczna technologia pojawi się w domowych instalacjach do produkcji zielonej energii.

Produkcja wodoru jako sposób magazynowania energii może stanowić rozwiązanie problemu różnic między wielkością produkcji energii a zapotrzebowaniem na nią. Problem ten występuje w elektrowniach atomowych, które pracują z określoną mocą niezależnie od wielkości zapotrzebowania na energie. Czy podobne zastosowanie sprawdzi się w przypadku instalacji wiatrowych i fotowoltaicznych?

Już teraz stosuje się ogniwa paliwowe w zastępstwie generatorów zasilanych olejem jako awaryjne źródło prądu. Modułowa budowa ogniw paliwowych umożliwia dostosowanie wielkości produkcji energii do potrzeb konkretnego odbiorcy, a jednocześnie pozwala na produkcję prądu bez przerw serwisowych. Ogniwa paliwowe nie emitują szkodliwych substancji ani CO2 do atmosfery. Nie powodują również hałasu. Produktem ubocznym ich pracy jest para wodna.

Przełomem w dziedzinie użycia wodoru do magazynowania energii może okazać się bateria wodorowa. Pozwala ona łatwiej i w sposób mniej uciążliwy dla środowiska zmagazynować nadmiar energii wytwarzanej przez domowe instalacje fotowoltaiczne bądź wiatrowe w momentach spadku zapotrzebowania. Wcześniej do zmagazynowania takiej energii stosowano akumulatory litowo-jonowe.

Pierwszą na świecie baterię wodorową przeznaczoną zarówno do celów komercyjnych, jak i dla gospodarstw domowych skonstruowała australijska firma Lavo. Jak na razie urządzenie nie jest małe, ponieważ musi pomieścić w sobie aparaturę do hydrolizy, zbiorniki wodoru i wreszcie ogniwo paliwowe. Kiedy instalacja elektryczna dostarcza więcej prądu niż wynoszą potrzeby, aktywuje się aparatura do hydrolizy, natomiast, gdy dostawy energii nie pokrywają zapotrzebowania, prąd powstaje w ogniwach paliwowych.

Bateria wodorowa dla małych producentów energii będzie udoskonalana

Jak pisze portal młodytechnik.pl: Lavo twierdzi, że jego system będzie działał dłużej niż systemy baterii litowych dzięki temu, że opiera się na gazowym wodorze, a nie na chemikaliach zawartych w konwencjonalnych akumulatorach. Jest on również technicznie bardziej przyjazny dla środowiska, ponieważ nie wykorzystuje tak wielu metali ziem rzadkich.

Na razie główne problemy stanowią wielkość i cena urządzenia. Trzeba jednak pamiętać, że problemy powyższe dotyczyły większości nowatorskich rozwiązań. Wyścig w stronę miniaturyzacji już trwa. Toyota Motor Corporation i należąca do niej spółka Woven Planet Holdings już opracowały prototyp małego zbiornika na wodór, który umożliwia awaryjne zasilanie ogniwami paliwowymi sprzęty gospodarstwa domowego.

Jak pisze portal wnp.pl: Prototyp ma długość 40 cm i średnicę 18 cm, a jego docelowa waga to 5 kg. Pomieści tyle wodoru, aby typowy moduł ogniw paliwowych mógł wygenerować dość prądu do zasilania domowej kuchenki mikrofalowej przez 3-4 godziny. Toyota chce przygotować zbiorniki o różnych wymiarach, aby zapewnić użytkownikom jak najszersze możliwości stosowania tej technologii na co dzień.

Lavo natomiast podkreśla korzyści płynące ze stosowania swojej baterii. Jej żywotność jest 3 do 5 razy dłuższa od innych baterii. Można w niej zmagazynować 3 do 4 razy więcej energii niż w typowej baterii litowo-jonowej używanej do gromadzenia energii dla potrzeb gospodarstwa domowego. Ponadto mniej emisyjny jest proces wytwarzania baterii wodorowych, a ich użytkowanie wytwarza mniej elektrośmieci. Firma podkreśla również, że jej bateria wodorowa może być używana w temperaturach od -10 do +50 stopni Celsjusza.

Wojciech Ostrowski