Un team dell'Università Metropolitana di Toronto ha sviluppato un innovativo sistema energetico ibrido che utilizza l'energia solare e le celle a combustibile a idrogeno per ridurre la dipendenza dalla rete elettrica e promuovere la sostenibilità
L’idrogeno verde, prodotto da fonti rinnovabili come il solare e l’eolico, potrebbe essere la chiave del nostro futuro energetico. Un team dell’Università Metropolitana di Toronto ha sviluppato un sistema che combina l’energia solare con celle a combustibile a idrogeno, immagazzinando l’elettricità in eccesso sotto forma di idrogeno. Questo innovativo sistema potrebbe rivoluzionare il modo in cui alimentiamo le nostre case, riducendo la dipendenza dalla rete elettrica e promuovendo la sostenibilità.
Il sistema ideato da Leila Abdolmaleki del Dipartimento di Scienze Architettoniche dell’Università Metropolitana di Toronto e dai suoi collaboratori comprende pannelli solari, un elettrolizzatore alcalino, un compressore, un serbatoio di idrogeno, una cella a combustibile a idrogeno e un inverter. Inoltre, è presente un’unità di controllo che gestisce l’intero sistema per ottimizzare la produzione energetica. Per valutare le prestazioni, il team ha testato il concetto nel laboratorio BeTOP all’interno del campus universitario.
Funzionamento del sistema energetico ibrido
Il sistema energetico ibrido funziona utilizzando l’energia solare per alimentare un elettrolizzatore alcalino che produce idrogeno dall’acqua. L’idrogeno generato viene poi compresso e immagazzinato in un serbatoio per essere utilizzato successivamente da una cella a combustibile che produce elettricità, la quale viene utilizzata per soddisfare le esigenze energetiche di una casa, riducendo così la dipendenza dalla rete elettrica.
Gli esperti hanno simulato l’uso del sistema per alimentare un edificio residenziale dotato di una pompa di calore ad aria e di un pavimento radiante idronico. Per questa simulazione, hanno utilizzato il software TRNSYS sviluppato dall’Università del Wisconsin. Hanno inoltre applicato la metodologia delle superfici di risposta, che permette di prevedere le relazioni tra diverse variabili. Come indicato all’inizio dell’articolo, il concetto prevede di immagazzinare l’energia eccedente prodotta dai pannelli solari sotto forma di idrogeno. Per produrre questo gas, il sistema si basa su un elettrolizzatore alcalino che estrae l’idrogeno dall’acqua grazie all’elettricità. Il team ha illustrato i risultati:
I risultati hanno mostrato una significativa riduzione della dipendenza dalla rete durante l’estate, specialmente nei mesi di giugno e luglio. Tuttavia, a dicembre, oltre l’88% del fabbisogno energetico dovrebbe essere fornito dalla rete.
Grazie a queste prestazioni, il sistema potrebbe consentire di raggiungere un costo dell’elettricità livellato inferiore a 0,5 €/kWh.
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Fonte: Sciencedirect.com
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