Generator wodoru do ogrzewania domu: czy ma sens?

Ogrzewanie domu przy użyciu wodoru to stosunkowo nowa i eksperymentalna koncepcja, która wiąże się z konwersją wodoru na ciepło. Proces ten może być realizowany przy użyciu kotła opalanego wodorem, ale pierwszym elementem procesu musi być generator wodoru do ogrzewania domu.

Czy to w ogóle ma sens? Jeśli tak, to w jakiej skali? W dużym skrócie, proces ogrzewania domu wodorem mógłby wyglądać w skali domu jednorodzinnego następująco.

Czytaj dalej…

Wodór do magazynowania prądu w małej skali

Uczestniczyłem ostatnio w ciekawej dyskusji na jednej z facebookowych grup, której inicjator zapytał o „najtańsze, najekologoczniejsze i najbardziej wydajne źródło odnawialnej energii elektrycznej”.

Oczywiście, jak to zawsze na tego typu grupach, pojawił się tu szereg zupełnie niepomocnych odpowiedzi (np. drzewo/drewno, koks czy zimna fuzja). Taki jest koloryt grup, na których moderacja nie pilnuje za bardzo porządku, a ludziom się nudzi.

Z oczywistych względów drewno nie jest wydajnym źródłem energii elektrycznej, choć rzeczywiście jest najtańszym i najbardziej ekologicznym paliwem. Problem polega jednak na jego zamianie na energię elektryczną, co na dziś można zrobić w małej skali tylko z pomocą maszyny lub turbiny parowej, albo ewentualnie silnika spalinowego z generatorem gazu drzewnego. Pierwsze rozwiązanie będzie drogie, drugie wymaga sporo własnej pracy, bo zgazowarkę da się dość łatwo zbudować, ale nie są one dostępne komercyjnie w sklepach.

Czytaj dalej…

Myliłem się, są na Ziemi źródła wodoru!

Daaawno, daaawno temu napisałem tu obrazoburczy materiał o tym, że wodór nie jest i nie będzie paliwem przyszłości. Artykuł napisany lata temu, ale wciąż aktualny, bo zasadniczo nic z opisanych w nim kwestii nie uległo zmianie. W skrócie, chodziło mi o to, że wodór to co najwyżej może być środkiem przechowywania energii pozyskiwanej z innych źródeł (elektrownie atomowe, odnawialne źródła energii), ale na pewno nie jest ani źródłem energii, ani paliwem jako takim.

Jednym z argumentów przeze mnie podnoszonych było to, że nie ma na naszym globie źródeł wodoru. Można go pozyskiwać z wody, której mamy pod dostatkiem, ale do tego trzeba zużyć więcej energii, niż uzyska się z jego spalenia. Można go otrzymywać z metanu (gazu ziemnego), ale to też wymaga marnowania energii, którą można wykorzystać lepiej.

Tymczasem trafiłem ostatnio na Wykopie na link, który skierował mnie do serwisu crazynauka.pl, w którym z kolei znalazłem ten film na YouTube — o najgłębszym (do niedawna) odwiercie na świecie — Supergłębokim Odwiercie Kolskim.

Okazuje się, że w czasie wykonywania tego liczącego ponad 12 km głębokości odwiertu, naukowcy odnaleźli ciekłą wodę. Prawdopodobnie efekt połączenia wodoru i tlenu, wyciśniętych ze skał przez potworne ciśnienie i wysoką temperaturę. Ale oprócz wody, odnaleziono tam wodór. Artykuł na Wikipedii o odwiercie informuje, że błoto wydobywane z odwiertu zachowywało się, jak woda gazowana — tylko, że nasycone było właśnie wodorem.

To by oznaczało, że jednak można na Ziemi znaleźć źródła wodoru, technicznie nadające się do eksploatacji. To informacja ciekawa z punktu widzenia naukowego, ale kompletnie bezużyteczna z punktu widzenia gospodarczego. Odwierty na głębokość 12 km to potworny koszt nie tylko wyrażony w dolarach, ale także w kilowatogodzinach energii (patrz: EROEI). Nie spodziewam się, by ta informacja zmieniła gospodarkę energetyczną na świecie na przestrzeni najbliższych kilkudziesięciu lat.

Nawet, gdy już znajdziemy te źródła wodoru na Ziemi i nauczymy się z nich korzystać, trzeba będzie jeszcze poprawić sposoby jego przechowywania, bo z tym sobie też średnio teraz radzimy. O wykorzystaniu do zamiany na energię pod inną postacią nie wspominam, bo tu mamy do dyspozycji ogniwa paliwowe, a można też wyobrazić sobie turbinę gazową na wodór.

Jaką przyszłość ma wodór (patrząc z perspektywy 2016 r.)?

Dawno, dawno temu, czyli w październiku 2008 r., opublikowałem tu na blogu artykuł zatytułowany „Wodór (nie) jest paliwem przyszłości”. Przedstawiłem w nim swój punkt widzenia na przyszłość napędu wodorowego, której w mojej ocenie nie było i prędko miała się nie pojawić.

Po czasie okazało się, że to jeden z najpopularniejszych tekstów na tym serwisie. W chwili obecnej znajduje się tam aż 166 komentarzy, a kilka dni temu od Czytelnika dostałem taką wiadomość.

Już całe wieki temu (w 2008) pisałeś artykuł „Wodór (nie) jest paliwem przyszłości”. Od tamtego czasu sporo się zmieniło, może słyszałeś o Toyocie Mirai – pierwszy i od razu seryjny samochód na wodór.
Przesyłam linki.

O samochodzie (na końcu odnośnik do wywiadów)

Wykład o wodorze, kilka ciekawostek:

  • instalacje do gazu ziemnego mają wystarczające zabezpieczenia do dystrybucji wodoru;
  • wodór można wytwarzać za pomocą porostów w specjalnych warunkach. Bada to prof. w Australii (od ok. 23:30)
  • najekonomiczniejsza metoda wytwarzania to reaktory VHTR w elektrowniach atomowych (termochemiczny cykl jodowo-siarkowy)

Chciałbym na łamach tego tekstu ustosunkować się do powyższej wiadomości i do tego tekstu sprzed ponad 7 lat.

Niestety, w moim odczuciu, wodór jeszcze nie jest paliwem przyszłości i jeszcze sporo wody w Wiśle upłynie, nim to się zmieni. Czytaj dalej…

Magazynowanie energii elektrycznej

W przypadku przydomowej produkcji prądu ze źródeł odnawialnych, np. z energii słonecznej lub wiatru, konieczne jest magazynowanie energii elektrycznej, bo okresy zapotrzebowania nie pokrywają się (lub nie muszą się pokrywać) z okresami jej produkcji.

Typowe ogniwa fotowoltaiczne (baterie słoneczne) produkują energię przede wszystkim w środku dnia, niespecjalnie za to w okresie gorszego nasłonecznienia. To zresztą zależy od tego, czy są one zamontowane w stałym położeniu, czy też są one zamontowane na automatycznie obracanych uchwytach, śledzących położenie (tzw. solartracki). Ich wykorzystanie pozwala na zwiększenie ilości produkowanej dziennie energii o ok. 40%.

W każdym przypadku, w nocy ogniwa fotowoltaiczne energii nie produkują a właśnie w nocy jest ona najczęściej potrzebna do oświetlania. W typowym gospodarstwie domowym, przy pracujących domownikach, większość prac domowych jest wykonywana właśnie wieczorami lub w weekendy. Zresztą nie trzeba chyba tłumaczyć, jak nieprzewidywalna w dłuższym okresie jest pogoda…

Jest kilka sposobów magazynowania energii elektrycznej, ale dla domowego użytkownika dostępnych jest bardzo niewiele… Czytaj dalej…