Güneş Enerjisini Depolamada Yeni Yöntem: Hidrojen

Konu, 'Elektrik İşleri ve Kontrol Yöntemleri' kısmında Musa Kamil Ekin tarafından paylaşıldı.

  1. Musa Kamil Ekin

    Musa Kamil Ekin Yönetim Grubu

    Mesajlar:
    1.849
    Güneş enerjisi depolamada en büyük sorunlardan biri güneş ışınlarının dünyaya ulaşmadığı dönemlerde güneş enerjisinin nasıl depolanacağı olmuştur. Bu soruna çözüm olarak suyun elektroliz yöntemiyle hidrojen haline dönüştürülmesi tekniği geliştirilmiştir. Bu fikirle güneş panellerinden elde edilen elektrik enerjisiyle su içinde bulunan hidrojen ve oksijen molekülleri ayrıştırılmaktadır. Ayrıştırılan saf hidrojen gelecekte oluşabilecek elektrik talebi üzerine elektrik enerjisi elde etmek için saklanabiliyor veya yakıt olarak kullanılabiliyor. Farklı hidrojen üretim tekniklerinden labaratuvarlarda umut verici sonuçlar elde edilmiş olsa da bu teknikler kararsız ve oldukça pahalıdır. Ayrıca bu tekniklerin ticari ve geniş bir ölçüde kullanılabilecek bir şekilde geliştirilmesi de gerekmektedir.
    [​IMG]

    EPFL ve CSEM araştırmacıları, piyasada önceden beri güçlü ve etkili bir sistem elde etmek amacıyla kendini kanıtlamış komponentleri birleştiriyor. Onların oluşturdukları bu prototip, nadir bulunan metallere bel bağlamamış olan bir elektroliz yöntemiyle birleşik bir yapıdan ve birbirine bağlanmış, yeni jenerasyon üç kristal silisyum güneş hücresinden oluşmaktadır. Oluşturulan bu prototip cihaz güneş enerjisinin %14.2 oranında hidrojene dönüştürülmesine olanak sağlamakta ve bu değer cihazın normal test koşullarında 100 saatten daha fazla çalıştırılmasıyla elde edildi. Performans açısından cihazın silisyum güneş pilleriyle nadir metallere ihtiyaç duymadan hidrojen üretmesi bir dünya rekoru. Sistem aynı zamanda yüksek kararlılık da sunan bir yöntem.

    "Sistem her yıl 10.000 km üzerinde yol kat eden yakıt hücreli bir aracın gücünü karşılayabilecek düzeyde"

    Journal of The Electrochemical Society Dergisi'nden alınan bir kaynağa göre bu yöntem kararlılık, performans, kullanım ömrü ve maliyet verimliliği açısından önceki girişimlerin önüne geçen bir teknik. Dergi yazarı Christophe Ballif İsviçre'de kurulu 12-14 metrekare arasında bir alan kaplayan sistemin her yıl 10 bin kilometre üzerinde yol kat eden yakıt hücreli bir aracın gücünü karşılayabilecek düzeyde yeterli hidrojenin üretilip depolanmasına olanak sağladığını belirtti.

    [​IMG]

    "Yüksek gerilim hücrelerinde bir eşik bulunmakta"

    Bu teknikte heterojonksiyon teknolojisine dayalı hibrit tipte kristal silisyum güneş piller kullanılarak mevcut bileşenlerle en iyi şekilde çözüm elde ediliyor. Araştırmacılar sandviç yapısında yani kristal silikon ve amorf silikon katmanları kullanarak sistemin yüksek voltajlarda enerji çıkışına olanak sağlayabiliyor. Bu elektrolizin meydana gelebilmesi için hemen hemen ideal bir gerilim oluşturan 3 hücrenin birbirine bağlanması anlamına geliyor. İşlemin elektrokimyasal kısmında yaygın olarak kullanılabilen, nikelden yapılmış bir katalizör de gerekiyor. EPFL yazarlarından Miguel Modestino aynı voltaj değerlerini elde etmek için geleneksel kristal silikon hücrelerden dört hücrenin birbirine bağlanması gerektiğini ve bu yöntemin etkinliğinin de bu noktada ortaya çıktığını söyledi.

    "Kararlı ve ekonomik olarak oldukça uygun"

    Geliştirilen bu yeni sistem maliyet, performans ve kullanım ömrü olarak değerlendirildiğinde benzersiz bir hal alıyor. CSEM araştırmacısı ve dergi yazarı olan Jan-Willem Schüttauf kendilerinin mevcut koşullar altında çalışabilir yüksek performanslı bir sistem geliştirmek istediklerini ve kristal silikon hücresine ait heterojonksiyon hücreler kullandıklarını belirtti. Schüttauf aynı zamanda bu teknolojinin ömrü 25 yılı aşan insanlar tarafından iyi bilinen ve güçlü bir teknoloji olduğunu ve Neuchâtel şehrindeki CSEM binasının güney tarafını bu teknolojiyle donatacaklarını bildirdi.

    Araştırmacılar bu konsepti kullanıcılara kanıtlamak için standart heterojonksiyon hücreler kullandı. Bu derece verimlilikteki hücreleri kullanarak araştırmacılardan %16 ve üzerinde bir verim elde etmeleri bekleniyor.


    Kaynak:

    ►sciencedaily

    Güneş Enerjisini Depolamada Yeni Yöntem: Hidrojen