Stasiun pengisian dapat menggabungkan produksi hidrogen dan penyimpanan energi
stasiun pengisian dapat menggabungkan produksi hidrogen dan penyimpanan energi

Stasiun pengisian dapat menggabungkan produksi hidrogen dan penyimpanan energi


Foto pengunjuk rasa Electromobilis yang dipasang di Martigny. Kredit: LEPA, 2016

Kebutuhan akan energi terbarukan yang andal berkembang pesat, karena negara-negara di seluruh dunia – termasuk Swiss – meningkatkan upaya untuk memerangi perubahan iklim, menemukan alternatif bahan bakar fosil, dan mencapai tujuan transisi energi yang ditetapkan oleh pemerintah mereka. Tetapi energi terbarukan tidak dapat diintegrasikan ke dalam jaringan listrik secara efisien sampai ada cara untuk menyimpannya dalam skala besar.

“Sebagian besar bentuk energi terbarukan bergantung pada kondisi cuaca, yang menyebabkan fluktuasi besar dalam energi yang mereka berikan,” kata Danic Renard, Ph.D. Mahasiswa di EPFL Laboratory of Electrophysical and Analytical Chemistry (LEPA). “Tapi jaringan listrik tidak dirancang untuk mengelola fluktuasi semacam ini.” Hidrogen, karena dapat terus memasok energi terlepas dari cuaca, kini semakin menarik minat.

Ilmuwan LEPA telah mengerjakan tantangan ganda produksi hidrogen bersih dan penyimpanan energi selama beberapa tahun. Mereka baru saja meluncurkan sistem baru yang menggabungkan baterai aliran redoks tradisional – saat ini salah satu metode yang paling menjanjikan untuk penyimpanan energi stasioner skala besar – dengan reaktor katalitik yang menghasilkan hidrogen bersih dari cairan yang mengalir melalui baterai. Sistem LEPA sama efisiennya dengan sistem konvensional tetapi menawarkan fleksibilitas dan kapasitas penyimpanan energi yang lebih besar. Ini juga menghasilkan hidrogen bersih dengan biaya lebih rendah. Penelitian para ilmuwan muncul di Laporan Sel Ilmu Fisika.

Baterai aliran redoks lebih menjanjikan untuk penyimpanan energi

Baterai aliran redoks terdiri dari dua tangki yang dipisahkan oleh sel elektrokimia. Dua elektrolit yang sangat konduktif — satu dengan muatan positif dan satu dengan muatan negatif — beredar melalui tangki dan melewati sel untuk memicu reaksi kimia di mana elektron dipertukarkan. Baterai ini menyimpan energi dalam bentuk elektrokimia, seperti baterai lithium-ion yang digunakan pada ponsel cerdas, tetapi dengan masa pakai yang lebih lama dan kemampuan pembangkitan dan penyimpanan yang fleksibel, yang berarti baterai ini dapat merespons fluktuasi pasokan dan permintaan energi dengan cepat.

Untuk membuat sistem mereka, para ilmuwan LEPA mengambil baterai aliran redoks konvensional dan menambahkannya dengan menambahkan dua reaktor katalitik. Reaktor ini menghasilkan hidrogen dari cairan yang beredar melalui tangki. “Hidrogen terbentuk melalui proses katalitik yang menggunakan energi dari baterai untuk memecah molekul air menjadi dua komponennya, hidrogen dan oksigen,” kata Renard. “Tetapi hidrogen ini hanya dapat dianggap bersih jika energi yang digunakan untuk mengisi baterai dapat diperbarui.”

Hidrogen murni dan bersih dengan kapasitas penyimpanan yang ditingkatkan dan fleksibel

Teknologi LEPA menawarkan beberapa keuntungan untuk produksi hidrogen dan penyimpanan energi. Dengan baterai aliran redoks tradisional, setelah terisi penuh, mereka tidak dapat menyimpan lebih banyak energi. “Namun, dalam sistem kami, setelah baterai terisi penuh, ia dapat mengeluarkan cairan ke dalam reaktor eksternal. Mereka pada gilirannya menghasilkan hidrogen yang dapat disimpan dan digunakan nanti, menyediakan ruang penyimpanan di dalam baterai itu sendiri,” kata Renard.

Hidrogen yang dihasilkan oleh sistem LEPA murni dan hanya perlu dikeringkan dan dikompresi untuk penyimpanan yang optimal. Sistem ini juga lebih aman daripada sistem konvensional, karena menghasilkan oksigen dan hidrogen secara terpisah daripada secara bersamaan, sehingga risiko ledakan lebih kecil.

Masa depan stasiun pengisian kendaraan hidrogen?

Teknologi LEPA dapat sangat berguna dalam aplikasi transportasi. Karena semakin banyak pengemudi menggunakan kendaraan listrik, permintaan akan listrik bersih dan hidrogen akan meningkat. Mengisi kendaraan ini memberi tekanan pada jaringan listrik dan menciptakan lonjakan beban yang sulit direncanakan oleh operator jaringan. “Menurut data 2020 dari Kantor Energi Federal Swiss, sektor transportasi menyumbang sekitar 33% dari konsumsi energi di Swiss,” kata Renard. “Baterai kami, selain memproduksi hidrogen, juga dapat bertindak sebagai penyangga untuk mengurangi puncak permintaan ini.”


Tiga teknologi penyimpanan energi dapat membantu transisi ke 100% listrik terbarukan


informasi lebih lanjut:
Danick Reynard et al, Menggabungkan produksi hidrogen dan penyimpanan listrik menggunakan baterai aliran ganda oksida vanadium-mangan, Laporan Sel Ilmu Fisika (2021). DOI: 10.1016 / j.xcrp.2021.100556

Disediakan oleh Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

kutipan: Stasiun pengisian dapat menggabungkan produksi hidrogen dan penyimpanan energi (2021, 30 Agustus) Diperoleh 31 Agustus 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-08-stations-combine-hydrogen-production-energy.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Sekalipun ada kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.





Source link

Baca Juga :   India memajukan tujuannya untuk mencampur 20 batang etanol dengan bensin pada tahun 2023, Energy News, ET EnergyWorld

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *