Redox Enerji Sistemiyle Enerji Üretebilir ve Depolayabilirsiniz

Gelişen dünyamızda enerji üretimi ve bunu nasıl gerçekleştirdiğimiz oldukça önemlidir. Üretimlerimizi ne kadar pratikleştirirsek o kadar faydasını görmekteyiz. Bu haberimizde ise bunu sağlayabilecek yeni bir enerji sistemi redox enerji sistemiyle ısıtma, soğutma, iklimlendirme gibi ihtiyaçların aynı yerde karşılanmasını ve enerjinin depolanmasını inceleyeceğiz.

A- A+

05.06.2017 tarihli yazı 7163 kez okunmuştur.

Newcastle Üniversitesi’nden Prof. Behdad Moghtaderi, kimyasal döngü enerji-talep sistemi (Chemical Looping Energy System-CLES) icadının arkasındaki kişidir. Infratech, bu icadın hem teknik gelişmesinde hem de ürünün ticarileştirme planlarında başından beri projeye dahil olmuştur. Nisan 2017'de Avustralya'da endüstriyel ölçekli bir referans tesisi kuruldu. Bir hastane boyutunda oluşturulan tesis elektrik üretiminin yanısıra ısıtma, soğutma ve sıcak su sağlıyor. Ayrıca hemen kullanılabilir veya satılmak amacıyla da depolanabilir oksijen ve hidrojen üretmekte.

CLES aslında, elektrik üretmek için doğalgaz kullanan veya yenilenebilir enerji kaynağından elektrik enerjisi alan bir batarya ve jeneratör kombinasyonudur. Sistem, bir döngüde elektron kaybedilen ve kazanılan özel parçacık karışımı içeren bir indirgeme-oksidasyon (reduction-oxidation-redoks) reaksiyonuna dayanmaktadır. Parçacıklar elektron kazanırlarsa, ısınırlar. Böylece elektrik üretiminde türbini çalıştırmak için buhar meydana getirirler. Bu buhar enerjisi kullanıldığında, toplanabilir ve kullanılabilir oksijen serbest kalır.

►İlginizi Çekebilir: HVAC Sistemlerinde Otomasyon ve Enerji Verimliliği

Prof. Moghtaderi'nin belirttiği gibi, "İndirgeme endotermik bir işlem" anlamına gelir. Oksijen kullanımı ekzotermik bir proses iken, bizim yaptığımız ortamdaki enerjiyi tüketerek endotermik tepkime oluşturup oksijeni açığa çıkarmaktır. Dolayısıyla, bu döngüyü herhangi bir enerji kaynağı kullanarak idare etmeye çalışıyoruz. Bu enerji kaynağı doğalgaz yada yenilenebilir bir enerji kaynağı da olabilir.

CLES tarafından üretilen aşırı ısınma bir binanın ısıtılması ya da sıcak su elde edilmesi için doğrudan kullanılabilir ve hatta ayrı bir ek yapılmasıyla soğutma için de kullanılabilir. Sistem, hidrojen elde etmek için biraz değiştirilebilir.

Kutunun içerisindeki partikül karışımında, doğada bulunan malzemeler bulunmakta ve ekip, bir tonunun 112 ABD dolarına mal olduğunu belirtti. Bu materyallerin kompozisyonu IP korumalıdır. Ancak sistem bir seferde yalnızca birkaç kez çalıştırılmak üzere bir kartuşa sarılmış küçük bir miktar kullanır. Kartuş değişiklikleri biraz sorun oluşturacak, ancak her kartuşun en az altı aydan iki yıla kadar süreli kullanıma uygun olduğu düşünülüyor. Ekibin de söylediği gibi kartuş fiyatları düşük olacak.

Sistem, enerji depolama modunda veya enerji talep modunda çalışır. Enerji depolama modunda, sistem yenilenebilir kaynaklarında beslenebilen muazzam bir batarya gibi davranıyor. Gündüz enerjisini gece boyunca kullanabilirsiniz ve bir elektrik kesintisi yaşayacak olursanız bu sizin nihai kurtarıcınız olacaktır. Infratech’in CEO’su, Rajesh Nellore düşüncesi ise şöyle: "Tipik bir enerji depolama sistemi gibi sistemi kullanabilirsiniz ve saatler boyunca partikülleri şarj edebileceksiniz. Sadece kullanımın pik seviyeye ulaştığı saatlerde partiküller deşarj edilecektir. Böylece gün boyunca elektrik, oksijen, sıcak su, ısıtma, soğutma gibi tüm ürünleri alırsınız. "dedi.

►İlginizi Çekebilir: Klima ve HVAC Bakımı Nasıl Yapılır?

Talep üzerine enerji modunda, sistem, binanın ısıtma, soğutma ve güç ihtiyaçlarını karşılamak için elektriği üretmeye yetecek miktarda ve redoks reaksiyonunu sürdürecek şekilde doğalgaz kullanacak. Moghtaderi, "Dağıtık güç üretiminde, büyük bir merkezi şebekeye sahip olmak yerine, çok daha küçük mikro şebekelere sahip olmak tercih edilmelidir. İstenilen enerji modunda kullanılabilen bu sistem, bir mikro-grid uygulaması için tasarlanmıştır. " diye konuştu.

Sistem, isteğe bağlı enerji modunda, endüstriyel gaz türbinlerinin verimlilik derecelerine kıyasla %45 düzeyinde bir verimliliğe sahiptir. Bu verimlilik yalnızca ürettiği elektrik açısından değerlendirdiğimizde böyle, ancak geri kazanılan ısı ve üretilen oksijen ve hidrojeni de hesaba katarsanız verimlilik %90 ‘lara kadar çıkmaktadır.

Ekip, evlerde de kullanmak üzere tüm cihazın küçültülmesini planlıyor. Sistem genellikle bir yan ürün olarak oksijen üretir ve bir hastane yada oksijen kullanımı gereken yerlere de entegre edilebilirse üretilen oksijenin taşınması problemi de olmayacaktır. Bir konut sistemi için, ekip, üretilen oksijeni basınçlandırmak ve depolamak için özel bir ünite tasarladı. Her ne kadar bu tasarlanmış olsa bile bu gibi yanıcı elementleri evlerde üretmek ve depolamak güvenli bir fikir olarak görülmüyor.

"Oksijen bir yan ürün ve çok değerli bir emtia. Ancak, konut veya ticaret ortamında hidrojen asla kabul edilemez. Bu yüzden, yalnızca, hidrojene ihtiyaç duyan yakıt hücreli arabalarınız olduğunda ve bir hidrojen altyapısı oluşturmaya çalışıyorsanız, hidrojene odaklanmak çok mantıklı olur." diyor Nellore.

Newcastle ekibi ve Infratech, sistemi Temmuz veya Ağustos aylarında Sidney'deki bir diş hastanesinde dünya çapında tanıtmaya hazırlanıyor. Sistem söz verildiği gibi çalışırsa, aynı ölçek sürümleri bu yılın sonuna kadar diğer tesislerde kurulacaktır. Konut sistemleri söz konusu olduğunda en az 18 ay daha kullanıma geçmesi beklenmiyor. “Ama bu gerçekleştiği zaman, evlerimizin enerji sistemlerinde devrim yaratılacağından eminiz. "diyor Moghtaderi.

Kaynak:

►wonderfulengineering