Primul bloc locativ din lume, electrificat şi încălzit doar cu hidrogen, a fost construit în Coreea de Sud

Despre hidrogen se vorbeşte foarte frecvent în ultimii ani ca o soluţie de alternativă pentru a putea elimina emisiile CO2 din multe industrii şi aplicaţii cotidiene, iar în ultimul an numărul fabricilor anunţate pentru producţia de hidrogen verde şi capacităţile lor au crescut foarte mult. Totuşi, adeseori menţionăm că întreg procesul de producţie a hidrogenului şi folosire a lui ulterioară e însoţit de mari ineficiente datorită procesul de fabricare, apoi transportare şi stocare, iar apoi şi de consumare a lui, fie în generarea de electricitate prin pile de combustie, fie în folosirea lui directă în combustie. Dar inginerii sud-coreeni au descoperit acum o metodă simplă prin care au putut reducerile pierderile din hidrogen, şi au folosit-o la primul boc locativ din lume, care e electrificat şi încălzit acum doar cu hidrogen.

Blocul şi sistemul său energetic special a fost testat în luna mai, apoi la 1 iunie devenit complet operaţional, cu locatari care au început a trăit în el, astfel că acum, în iulie, există deja cifre pentru o lună întreagă care au putut fi raportate la inaugurarea oficială a acestuia.

Blocul reprezintă de fapt un complex locativ de 4 edificii locative, cu 437 apartamente, şi e localizat în oraşul Ulsan. Complexul, pe nume Yuldong-With-U, îşi produce toată electricitatea, apa caldă şi căldura necesară din hidrogen, la o centrală specială, construită la 200 metri de bloc.

Centrala primeşte hidrogen printr-o conductă de 10 km de la un complex industrial petrochimic, care produce hidrogen drept produs rezultat auxiliar în procesele sale. Nu e un hidrogen verde, produs din energie regenerabilă, deci, dar e un hidrogen care oricum era generat în exces şi cei din Ulsan s-au gândit că va fi o metodă eficientă să-l folosească la acest complex locativ pilot.

Foto: Centrala pe bază de hidrogen (dreapta) şi blocurile locative (stânga)

Astfel, datorită conductei, nu e nevoie de camioane cu cisterne care să transporte hidrogenul la bloc. Odată ce ajunge în centrală hidrogenul e consum de 3 instalaţii cu pile de combustie, de mărimea unui container, de 440 kW putere fiecare. De fapt, în luna ianuarie a acestui an scriam despre lansarea acestor instalaţii Doosan, de forma containerelor în Coreea de Sud şi spuneam că acestea ar putea fi utilizate într-o arie imensă de domenii. Iată că exact aceste instalaţii au fost folosite acum la primul complex locativ din lume care-şi produce toată energia necesară prin hidrogen.

Doar că atunci, în ianuarie, noi menţionam că aceste containere au fost concepute pentru a produce electricitate, la 440 kW putere per container, consumând 26,4 kg de hidrogen pe oră. Menţionam că asta înseamnă că un kg de hidrogen, pentru producţia verde a căruia se cheltuie de obicei cam 57-60 kWh, ajunge apoi să genereze doar 16,67 kWh de electricitate prin această instalaţie, restul disipându-se în căldură la momentul producţie şi apoi căldură la momentul reacţiei de producere a electricităţii.

Acum, însă, există câteva modificări importante în felul în care aceste instalaţii au fost aplicate în acest complet locativ. Cea mai importantă modificare este instalarea unui sistem de captare a căldurii emanate de pilele de combustie. Această căldură e stocată într-o baterie termică, care permite încălzirea apei menajere şi a celei destinate sistemului de încălzire al completului până la 70 grade Celsius. Temperatura de 70 de grade e mai mult decât suficientă, întrucât conductele de la mica centrală până la blocuri au doar 200-250 metri lungime, nu kilometrii obişnuiţi dintr-un sistem centralizat, iar astfel pierderile la transport sunt minime.

Deci atât de multă căldură se pierdea anterior, încât simpla captare a acelei călduri permite acum ca întregul bloc să aibă şi apă caldă, şi căldură în calorifere, datorită ei. Iar asta măreşte enorm eficienţa întregului proces, pentru că pe lângă kilowaţii de electricitate generată din hidrogen, se generează şi căldură, iar astfel randamentul aproape că se dublează.

Sud-coreenii dau şi nişte cifre interesante. Cele 3 instalaţii de 440 kW produc împreună 1.320 kW de putere electrică, ceea ce înseamnă 1,32 MW. Acum, vara, însă, ele sunt ajustate să varieze producţia între 300 şi 440 kW, întrucât cererea de electricitate şi energie termică e mai mică. Într-o lună, centrala cu trei instalaţii de hidrogen a produs 840 MWh de electricitate, ceea ce rezultă într-o putere medie de 1,16 MW furnizată de centrală, şi 388 kW per instalaţie.

Foto: Edificiul mini centralei cu hidrogen de lângă complexul locativ

E curios că inginerii sud-coreeni menţionează acum că centrala consumă 51 kg de hidrogen pe oră, câte 17 kg/oră per instalaţie. Iar această cifră e cu mult mai mică decât cele 26,4 kg de hidrogen pe oră, anunţate în ianuarie pentru aceeaşi instalaţie. Dacă am împărţi a 440 kW putere la 17 kg, am avea 25,88 kWh produşi dintr-un kilogram de hidrogen, deci mult mai mult decât cei 16,67 kWh calculaţi în iarnă. Iar aici e o mică enigmă de unde vine cifra asta mult mai bună — fie inginerii au revizuit atât de mult principiul de funcţionare şi au obţinuit un randament mult mai bun, fie au indicat media de consum pentru cele 388 kW produse, fie au luat în calcul şi energia termică produsă. Cel mai probabil şi cifra de 840 MWh conţine şi energia termică în ea, altfel am avea o cifră de 1.922 kWh per apartament, în timp ce coreeni au un consum lunar mediu de 300 kWh per apartament. Dar e cert e că randamentul acestui sistem e cu mult mai mare datorită captării căldurii.

Acum blocul vinde toată electricitatea produsă operatorului de reţele electrice, pentru că o lege îl împiedică să facă asta, însă cumpără înapoi cantitatea necesară, de obicei mai puţin decât a livrat sau cel mult egal, deci efectiv vorbind e independent energetic. În luna iunie blocul a produs cu siguranţă mai mult decât a consumat, făcând şi profit pentru locatari. Inginerii care au implementat acest sistem energetic pe bază de hidrogen, spun că tocmai datorită faptului că hidrogenul vine de la un complex petrochimic ca produs auxiliar, preţul lui e mult mai mic decât hidrogenul verde, iar astfel costurile finale de încălzire, apă caldă şi electricitate vor fi cu circa 40% mai mici pentru locatari chiar şi iarna.