I problemi complessi richiedono soluzioni innovative:
Alla fine del 2021, ci siamo posti una sfida: portare a tutti la generazione e lo stoccaggio sicuri in loco dell'idrogeno come fonte di energia alternativa.
Democratizzare
Costruire qualcosa di inizialmente piccolo
ma massicciamente scalabile
Costruire qualcosa che le persone
sentirsi sicuri nell’utilizzo a casa propria
Nessuno di questi obiettivi è facilmente raggiungibile
Le sfide commerciali sono grandi quanto quelle tecniche.
Dove le soluzioni esistono, noi lavoriamo
con i fornitori più adatti.
In caso contrario, sviluppiamo partnership strategiche con chi sta cercando di risolvere un problema in modi che riteniamo interessanti.
E/o noi
innovare internamente.
3 Le domande guidano tutto ciò che facciamo:
- Quanto è sicuro: Saremmo felici di averlo in casa nostra?
- Qual è il suo impatto ambientale?
- Il prezzo per il consumatore può essere ridotto in modo significativo con l’aumento della produzione?
Il nostro viaggio finora...
Our journey started with trying to make Hydrogen
1.
Generare
Idrogeno
Abbiamo esaminato i metodi di generazione dell’idrogeno e abbiamo deciso di utilizzare un elettrolizzatore PEM. La ricerca di uno adatto ha portato a molti vicoli ciechi.
Le sfide
- Gli elettrolizzatori sono troppo costosi perché la domanda tradizionale era rivolta a dispositivi da laboratorio o su scala industriale.
- I materiali costitutivi degli attuali elettrolizzatori sono intrinsecamente costosi: utilizzano catalizzatori come il platino e l’iridio e la carenza globale di iridio rappresenterà probabilmente una minaccia reale per la produzione di idrogeno.
- La maggior parte degli elettrolizzatori utilizza una membrana chiamata Nafion che non solo è costosa, ma ha anche scarse credenziali ecologiche, sia in termini di produzione che di smaltimento: non si biodegrada.
La nostra soluzione
- Collaborare con aziende leader nella tecnologia degli elettrolizzatori per produrre i componenti ecologici di cui abbiamo bisogno.
- Collaborare con sviluppatori di catalizzatori non a base di metalli preziosi, titolari di brevetti, per esplorare la possibilità di costruire elettrolizzatori senza platino.
- Indagare e collaborare con aziende che sviluppano membrane innovative e convenienti.
2. Stoccaggio dell’idrogeno
L’idrogeno ha un’alta densità energetica teorica, ma immagazzinarlo non è facile.
Le opzioni sono Liquida, Pressurizza o Usa un trasportatore.
Le sfide
- Liquificazione: Lo stoccaggio dell’idrogeno allo stato liquido offre la massima densità energetica. Tuttavia, a differenza del GPL, l’idrogeno non può essere facilmente liquefatto: esso deve deve essere raffreddato a -253 gradi e mantenuto lì, il che richiede molta energia.
- Pressurizzazione: Questo è il modo più comune di immagazzinare l’idrogeno (e il modo in cui viene tipicamente immagazzinato per l’uso nei veicoli) e c’è un grande sviluppo nei serbatoi ad alta pressione fatti di acciaio e fibra di carbonio. La densità di energia è ma ci vuole molta energia per comprimere l’idrogeno ai livelli richiesti (300-700atm – 75-175 volte più pressione di una ruota di bicicletta). Molti dei grandi elettrolizzatori industriali sono in grado di generare idrogeno a pressioni molto elevate, ma questo può rappresentare una sfida per le scale più piccole che TFE sta esplorando. Esistono inoltre notevoli problemi di sicurezza nel lavorare con il gas a una pressione così elevata in un ambiente domestico.
- Utilizzo di un vettore: Utilizzare un altro materiale come vettore di idrogeno può essere un’ottima idea. L’idruro metallico è uno di questi vettori che offre notevoli vantaggi dal punto di vista della sicurezza. Può operare a pressioni relativamente basse (10-30atm) e l’idrogeno è chimicamente legato ad esso; ciò significa che è improbabile il rilascio accidentale di grandi quantità di idrogeno e che lo stoccaggio è stabile per un lungo periodo di tempo. Abbiamo quindi optato per la strada dell’immagazzinamento degli idruri, ma ancora una volta abbiamo faticato a trovare esattamente quello che stavamo cercando per la nostra particolare applicazione: Sebbene abbastanza ben Gli idruri sono ancora agli albori dal punto di vista commerciale e sono tipicamente costosi e difficili da gestire.
La nostra soluzione
- Idruro innovativo: Abbiamo collaborato con l’Università di Nottingham per utilizzare il loro innovativo prodotto a idruri e per sfruttare il loro patrimonio di conoscenze in materia: La loro soluzione all’idruro è molto scalabile in quanto evita materiali intrinsecamente costosi, riducendo il costo complessivo del 75%.Stiamo utilizzando questo idruro insieme ad alcuni sistemi di controllo innovativi, sviluppati da TFE, per riempire e scaricare il gas sia per il sistema Smart Tank completo che per un serbatoio di idrogeno autonomo.
3. Utilizzo sicuro dell’idrogeno
L’idrogeno ha proprietà diverse dal GPL a cui siamo L’idrogeno ha proprietà diverse dal GPL a cui siamo abituati e le preoccupazioni sulla sua sicurezza sono certamente un ostacolo alla sua adozione.
Le sfide
- L’idrogeno brucia rapidamente e ad alta temperatura, più velocemente e più caldamente del GPL.
- È inodore e difficile da individuare in caso di perdite.
- I sistemi di rilevamento dell’idrogeno sono costosi e progettati per i laboratori e l’uso industriale.
La nostra soluzione
- Stiamo costruendo una nostra gamma di rilevatori di idrogeno economici, simili ai rilevatori di fumo.
- Saranno collegati al nostro serbatoio intelligente e potenzialmente ad altre fonti di idrogeno, in modo che il gas possa essere interrotto automaticamente, e sono connessi a Internet per consentire avvisi mobili, ecc.
