Prekid globalnog energetskog siromaštva skladištenjem vodonika H2GO

• Cleantech start-up” H2GO ima misiju da obezbedi pouzdanu struju u ogromna područja planete gde još uvek nema struje.
• Koristeći genijalni inženjerski sistem koji autonomno skladišti i oslobađa molekule vodonika, kompanija je rešila jednu od najvećih prepreka za usvajanje vodonika.
• Osnivač i izvršni direktor Enass Abo-Hamed pretvorila je svoj nagrađivani doktorski istraživački projekat u tehnologiju koja će doneti promene.

 

Pouzdana i pristupačna struja je stub moderne civilizacije. Ljudima je to potrebno; prosperitet to zahteva; a ljudi ga konzumiraju u kolosalnim razmerama. Ali nemaju svi jednak pristup.

Prošle godine, čovečanstvo je progutalo više od 22.000 TWh električne energije – duplo više nego 1990. godine. Ipak, cela Afrika je potrošila samo 3% od ukupne količine, dok je Latinska Amerika činila samo 6%. Razvijenije ekonomije u Aziji, Severnoj Americi i Evropi potrošile su ostatak.

Takve električne nejednakosti navele su naučnicu i preduzetnicu Enass Abo-Hameda da osnuje H2GO Power. Kompanija ima misiju da ublaži globalno energetsko siromaštvo i obezbedi pouzdano snabdevanje vatima, voltima, amperima i omama za milijardu ili više stanovnika sveta koji nemaju pristup mreži.

Šta radi H2GO

Ključna inovacija kompanije je „pametno konstruisani sunđer“, siguran i efikasan sistem za skladištenje vodonika. Napravljen je od pametnih reaktora sa posebnim unutrašnjim strukturama koje mogu da skladište vodonik i da ga ispuštaju na zahtev.

Hemijska jedinjenja mogu skladištiti vodonik u tečnom ili čvrstom obliku. Kada se molekul H2 gasa uvede u sistem skladištenja H2GO, pametni okvir sunđera ga hvata hemijskom vezom. Kada je spoljnom sistemu potreban vodonik, zagrevanje na definisanoj temperaturi pokreće oslobađanje potrebne količine.

Rad na sistemu za skladištenje vodonika Abo-Hamed započela je kao istraživački projekat za doktorsku tezu na Univerzitetu Kembridž. Pet godina kasnije, taj eureka momenat proizveo je stalan tok inovativnih proizvoda, od vodonikovog „reaktora“ koji može da generiše električnu energiju do komunalnih „plug-and-play“ generatora koji se mogu transportovati do udaljenih lokacija.

 

H2GO je takođe razvio sistem veštačke inteligencije (AI) koji optimizuje upotrebu energije iz svojih vodoničnih jedinica. Jedan od načina za smanjenje troškova je poboljšanje performansi hardvera; drugi način je optimizacija strukture troškova korišćenjem softvera, a smanjenje troškova je zaista važno kada je u pitanju zamena proizvoda na tržištu.

Zašto vodonik? „To je veoma elegantan molekul“, kaže Abo-Hamed. „Nema ugljenika za početak, tako da kada ga spalite ili ga elektrohemijski pretvorite da biste izvukli njegovu energiju, dobijate snagu bez štetnih nusproizvoda. Ako je dovoljno podržana i brzo povećana, proizvodnja na bazi vodonika ima potencijal da dekarbonizuje naše energetske sisteme na vreme da dostigne ciljeve sa nultom vrednošću i stvori održiviju planetu.“

Prednosti H2GO skladištenja vodonika

Lepota vodonika kao izvora energije je u tome što on sadrži velike količine energije u svojoj svojstvenoj strukturi. Ovo pomaže da se ublaže ograničenja skladištenja baterija, koje se promoviše kao održiv način za napajanje tokom dugih putovanja i prevazilaženje prekida proizvodnje energije napajanja – posebno pošto električni automobili i energija vetra i sunca proširuju svoj uticaj.

 

Za napajanje velikih ili sofisticiranih mašina, baterijama su potrebni litijum i drugi materijali koji se mogu dobiti samo rudarenjem. Potražnja za baterijama je globalna, ali najbogatiji izvori litijuma su zemlje poput Australije, Bolivije i Čilea. To znači da transportujete mnogo sirovina koje intenzivno koriste ugljenik u svetske proizvodne centre.

Vremenska ograničenja takođe ograničavaju prikladnost baterija kao održivog izvora energije. Oni (još) ne mogu generisati ili skladištiti energiju tokom dužeg perioda. Dok se univerzalne baterije mogu puniti četiri do šest sati, zaista „čista“ energetska mreža bi verovatno zahtevala skladištenje stotina sati.

Ta ograničenja se pojavljuju i kod baterija koje se upotrebljavaju za let. Uzmimo dronove, na primer. Njihova upotreba u komercijalnim i građanskim aplikacijama je u porastu, ali imaju ograničeno trajanje baterije koje ograničava vreme leta.

Oslanjanje na baterijsko napajanje ograničava njihovu efikasnost u odgovoru na prirodne katastrofe ili slanje hitne medicinske pomoći u udaljena područja. Zato je H2GO odabrao dronove za jednu od prvih aplikacija.

Skladištenje H2GO vodonika daje snagu za letenje

Vodonik prirodno skladišti energiju. Izazovi nastaju sa pokušajima da se oslobodi i iskoristi energija. Vodonik je veoma zapaljiv, a kompresija koja je potrebna da sadrži zapreminu dovoljnu za proizvodnju energije može biti opasna. Svako ko je ikada video snimke katastrofe vazdušnog broda Hindenburg iz 1937. godine ima neku ideju o rizicima.

 

Ali H2GO-ova tehnologija se može skalirati da napaja male leteće mašine pouzdano i bezbedno, čak i tokom dužih perioda.

Inovativni reaktor vodonika sa 3D štampom prilagođen je za aplikacije bespilotnih letelica pomoću Autodesk alata za projektovanje Fusion 360, CFD i 3ds Max. Modul reaktora neophodno je da skladišti velike količine energije u maloj formi, da bude dovoljno robustan da isporuči snagu i da bude dovoljno lagan da bi se izvršio let. Različiti materijali, strukture i oblici morali su biti testirani u skladu sa strogim tolerancijama za sigurnost i performanse.

„3ds Max je bio veoma pogodan za iznalaženje složenih dizajna koji mogu da zadovolje zahteve okruženja visokih performansi“, kaže Abo-Hamed. „Fusion 360 nam je pomogao da ih usavršimo i doradimo za proizvodnju.“

CFD je bio od vitalnog značaja, dodaje ona, u pronalaženju optimalne fluidnosti materijala unutar reaktora, kao i u korekciji stope prenosa toplote za ekstrakciju vodonika i napajanje leta dok je dron u funkciji. „Ovi alati su nam pomogli da oživimo zamisli našeg proizvoda“, kaže ona.

Praviti uticaj

Abo-Hamedove održive inovacije su sve veće. MIT Technology Review odabrao ju je kao inovatora koji „menja budućnost“. Svetski ekonomski forum ju je 2018. godine proglasio za izvanrednog mladog naučnika i pozvao je na godišnji sastanak saveta za globalnu budućnost.

 

Dok svet traži dekarbonizaciju industrije, konvencionalne metode za proizvodnju energije, njeno skladištenje, korišćenje i transport će morati da se zamene. H2GO ima za cilj da igra centralnu ulogu u ovoj tranziciji.

„Lanac vrednosti vodonika se razlikuje od tradicionalnih gorva koja se koriste za proizvodnju energije“, kaže Abo-Hamed. „Ako želimo da smanjimo emisije ugljenika i krenemo u pravcu nule, zaista moramo ozbiljno da shvatimo rešenja sa vodonikom.

 

Izvorni članak preuzet sa: Ending Global Energy Poverty With H2GO Hydrogen Storage (autodesk.com)