Небольшие ветряные турбины производят водород

Водород - центральный компонент энергетического перехода. Специалисты работают над ветряной турбиной, которую частные домохозяйства могут использовать для производства собственного водорода.

Сможет ли кто-нибудь в будущем производить экологически чистый водород у себя на заднем дворе? Да, говорят эксперты Института прикладных исследований полимеров Фраунгофера IAP. Вместе с партнерами они разрабатывают эффективную небольшую ветряную турбину и новые накопительные баки, которые могут использовать и частные домохозяйства.

Зеленый водород для самопотребления

Частные домохозяйства потребляют почти четверть всей энергии в Германии на электричество и тепло. Половина этой энергии поступает из природного газа и нефти. Это должно измениться: "Водород, получаемый из возобновляемых источников энергии, в будущем будет гораздо более подходящим энергоносителем", - говорит профессор Хольгер Зайдлиц. Он возглавляет исследовательскую область "Полимерные материалы и композиты PYCO" в IAP Фраунгофера в Вильдау. Одновременно он является специалистом по легким конструкциям в Бранденбургском технологическом университете Котбус - Зенфтенберг.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Вместе со своей командой и промышленным партнером Зейдлиц работает над созданием ветряной турбины, достаточно маленькой, чтобы частные лица могли разместить ее в своих садах. Он будет поставлять электроэнергию для небольшого электролизера, вырабатывающего водород. Для последующего хранения газа команда также разрабатывает новый тип водородного бака, изготовленного из волокнистых композитных материалов. Самопроизводящийся водород может, например, питать топливный элемент в доме, который одновременно вырабатывает тепло и электричество. Водородные автомобили также можно будет заправлять прямо дома.

По словам Зейдлица, система легкая и очень эффективная. Специалисты по легким конструкциям разработали новый пропеллер, который начинает вращаться даже при слабом ветре. Это связано с тем, что в Лужице, где расположен проект, ветер, естественно, дует слабее, чем, например, на севере. "Мы адаптировали к этому конструкцию лопастей ротора и уменьшили их массу примерно на 30 % по сравнению с обычными малыми ветряными турбинами", - объясняет инженер-механик Марчелло Амброзио, курирующий проект в IAP Фраунгофера.

Новый ротор также может выдерживать сильные ветры: лопасти ротора упруго изгибаются во время шторма и разворачиваются против ветра. Таким образом, сама турбина замедляет свою скорость и не получает повреждений. В течение следующих нескольких месяцев команда будет испытывать небольшие ветряные турбины в полевых условиях.

Для изготовления роторов используется промышленный 3D-принтер, который может производить объекты размером два на два метра. В результате была получена пластиковая форма, которая затем используется для изготовления роторов низкого ветра из композитного волокна. Здесь также используется самая современная технология, благодаря чему - по сравнению с укладкой вручную - уменьшается количество нахлестов и значительно сокращаются размеры.

Новый водородный бак также основан на технологии облегченной конструкции. На самом деле, большие промышленные резервуары для водорода состоят из стальных емкостей, устойчивых к давлению. Однако это не очень практично для частных домовладений, где гораздо больше смысла имеют легкие баки из композитных материалов на основе углеродного волокна. Такие резервуары экономят материал, проще в обращении и подходят для мобильного применения. Однако необходимым условием является то, чтобы резервуары были очень безопасными и чтобы водород не мог вырваться наружу. Это связано с тем, что водород может образовывать взрывоопасную смесь с атмосферным кислородом.

Решение - полосы углеродного волокна, которые наматываются на цилиндрический корпус и пропитываются синтетической смолой. Затем они отверждаются, образуя резервуар, способный выдерживать давление в сотни бар. В бак также встроены датчики для обнаружения возможных утечек. С помощью 3D-печати в стенку резервуара могут быть встроены небольшие электронные компоненты - система раннего предупреждения, которая особенно важна для использования частными клиентами.

Проект является не только строительным блоком для энергетического перехода, который в значительной степени основан на "зеленом" водороде. Это также возможность для региона, который характеризуется структурными изменениями в связи с постепенным отказом от угля. Эффективная небольшая ветряная турбина и легкий бак - две разработки, которые могут принести дополнительную выгоду региону. Предпосылкой, конечно, является то, что ветряная турбина действительно достаточно эффективна, чтобы инвестиции были оправданы для частных домохозяйств. Ведь до сих пор большинство небольших ветряных турбин выходили из строя именно из-за этого. опубликовано econet.ru по материалам energyload.eu

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet