Studenckie Koło Naukowe Płomień właśnie rozpoczyna prace nad stworzeniem stanowiska badawczego, które ma składać się z elektrolizera, paneli fotowoltaicznych i ogniwa paliwowego. Członkowie koła chcą wykorzystywać energię słoneczną do produkcji wodoru, by następnie magazynować go i wykorzystywać do produkcji energii.

SKN Płomień działa na Wydziale Mechaniczno-Energetycznym PWr. W ubiegłym miesiącu studenci zyskali dofinansowanie z miejskiego programu FAST. Dzięki temu wkrótce rozpoczną prace nad stworzeniem elektrolizera, czyli urządzenia zamieniającego wodę w wodór i tlen. Składa się ono z elektrody naładowanej ujemnie, czyli katody, oraz elektrody naładowanej dodatnio – anody. Doprowadzenie do nich prądu powoduje robicie związku pierwiastków tworzących wodę. W ten sposób możliwe jest pozyskiwanie wodoru, czyli gazu uważanego za paliwo przyszłości – m.in. dlatego, że jego wartość opałowa jest największa na kilogram wśród wszystkich pierwiastków  (kilkukrotnie wyższa niż węgla czy benzyny), a efektem jego spalania jest jedynie woda (nie powoduje więc emisji zanieczyszczeń).

Elektroliza wody jest procesem znanym od końca XIX w. Jej istotną wadą jest właśnie to, że wymaga użycia energii elektrycznej. Stąd też proces elektrolizy jest opłacalny jedynie wtedy, gdy dysponuje się źródłem taniej energii elektrycznej.

Studenci z SKN Płomień jako źródło prądu zamierzają wykorzystać panele fotowoltaiczne. – Umieścimy je prawdopodobnie na jednym z budynków w kampusie głównym uczelni – opowiada Szczepan Władyka, prezes kola. – Dzięki temu będziemy pozyskiwać zieloną energię, a w efekcie zielony wodór, czyli taki, przy którego produkcji nie powstają żadne zanieczyszczenia.

Studenci sporo czasu poświęcą na analizy efektywności procesu elektrolizy. Swoje stanowisko wyposażą w szereg czujników – m.in. temperatury i ciśnienia wody. – Będzie tam także inteligentna pompa doprowadzająca wodę. Zamierzamy sterować napięciem prądu, temperaturą i ilością doprowadzanej wody, tak by znaleźć optymalne parametry dla całego procesu – dodaje Władyka.

Ostatnim elementem całego stanowiska będzie ogniwo paliwowe, czyli układ produkujący energię elektryczną z wodoru i tlenu. – Chcemy pokazać, że taki system składający się z paneli fotowoltaicznych, elektrolizera i ogniwa paliwowego może być w przyszłości jednym ze sposobów zaopatrywania się gospodarstw domowych w energię elektryczną – tłumaczy student. – Obecnie nadwyżkę energii z odnawialnych źródeł oddaje się do sieci energetycznej, a gdy potrzebuje się energii, a panele jej nie produkują, bo np. jest noc, wtedy pobiera się prąd z sieci z upustem cenowym. Alternatywą dla takiego rozwiązania może być produkcja wodoru, magazynowanie go i potem wykorzystywanie do produkcji prądu. Oczywiście to na razie kwestia przyszłości, bo taka metoda wiąże się jeszcze z kilkoma trudnymi kwestiami, jak sprężanie wodoru, by nie zajmował zbyt dużo miejsca, czy kwestie bezpieczeństwa jego przechowywania. Już dzisiaj jeździmy jednak samochodami na wodór, zatem wykorzystywanie wodoru w domach może być kolejnym krokiem.

Studenci nawiązują także współpracę z firmą Symkom specjalizującą się we wdrażaniu oprogramowania Ansys, służącego do symulacji komputerowych i analiz numerycznych. Członkowie SKN Płomień chcą je wykorzystać do analiz, które pomogą zwiększyć efektywność wytwarzania wodoru.

Nad projektem będzie pracować dziesięcioro członków koła – ośmioro studentów Wydziału Mechaniczno-Energetycznego i dwóch z Wydziału Elektrycznego. Dofinansowanie z programu FAST pozwoli im na sfinansowanie prac przy budowie elektrolizera, na pozostałe elementy zamierzają pozyskać finansowanie z wewnętrznego uczelnianego programu grantowego i w ramach konkursu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Studentom będą pomagali doktorant Dominik Bielecki, który w ramach swojej rozprawy zajmuje się zagadnieniem elektrolizy wody, a także opiekun koła dr inż. Przemysław Szulc i prof. Halina Pawlak-Kruczek.

Lucyna Róg