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Hydrogen-producing rooftop solar panels nearing commercialisation

https://www.pv-magazine-australia.com/2022/11/11/hydrogen-production-rooftop-solar-panels-nearing-commercialisation/

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Aus pv-Magazin Global

KU Löwen Forscher in Belgien haben ein Wasserstoffpanel entwickelt, das mit Hilfe von Sonnenlicht Wasserdampf aus der Luft direkt in Wasserstoffgas umwandelt. Sie behaupten, dass es 250 Liter Wasserstoff pro Tag produziert, bei einem Wirkungsgrad von 15 %. Sie entwickeln es im Rahmen des Solhyd-Projekts, das sich jetzt in einer Übergangsphase von der Forschung zum Spin-off befindet.

Kurz gesagt, Wasserstoffpaneele sind Module, die Sonnenenergie nutzen, um Wassermoleküle zu spalten und Wasserstoffgas zu erzeugen. Das bedeutet, dass nur die trockensten Orte der Erde zu trocken sind, als dass Wasserstoffpaneele effizient arbeiten könnten. Sie ähneln klassischen Solarmodulen, werden aber statt über ein Stromkabel über Gasschläuche verbunden.

Konkret wird der Strom durch das oberste Solarmodul erzeugt, darunter ein Röhrensystem, in dem der Wasserstoff aus Wassermolekülen gewonnen wird, die mithilfe einer Membran direkt aus der Luft gewonnen werden.

„Solhyd-Wasserstoffmodule sind mit den meisten handelsüblichen modernen PV-Modulen kompatibel, die direkt an unser System angeschlossen werden. Auf diese Weise können wir von den laufenden Entwicklungen und Kostensenkungen in der PV-Industrie profitieren“, sagte Jan Rongé, Forscher der KU Leuven, gegenüber pv magazine . „Um diese Synergie weiter zu verbessern, sind Solhyd-Wasserstoffmodule mit gängigen PV-Montagestrukturen kompatibel.“

Die Forscher beschrieben das Wasserstoffpanel als klein, modular und ideal für die dezentrale Produktion. Sie schätzten, dass 20 der Paneele Strom und Wärme für ein gut isoliertes Haus mit Wärmepumpe liefern könnten den ganzen Winter lang . Wenn sie neben einem solarthermischen Kollektor und herkömmlichen Sonnenkollektoren installiert werden, könnten Wasserstoffmodule dazu beitragen, Häuser zu heizen und das ganze Jahr über Strom zu liefern.

„Die Wasserstoffpaneele selbst speichern keinen Wasserstoff und arbeiten mit sehr niedrigem Druck. Dies hat mehrere Sicherheits- und Kostenvorteile. Der Wasserstoff wird zentral aus der Wasserstoff-Panel-Anlage gesammelt und dann bei Bedarf komprimiert“, sagte Rongé. „Wasserstoff kann in komprimierter Form unbegrenzt gespeichert werden. Bestimmte Anwendungen erfordern natürlich keine Komprimierung oder verwenden andere Speichermittel.“

Von Solhyd-Paneelen erzeugter Wasserstoff kann in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, einschließlich der Mobilität.

„Kurzfristig zielen wir hauptsächlich auf mittelgroße Anwendungen wie Notstrom, Logistik, Schwertransport, aber auch auf die Energieversorgung im globalen Süden ab“, sagte Rongé. „Später könnte man sich alles vorstellen, von der Ammoniakproduktion im großen Maßstab bis hin zu kleinen netzunabhängigen Systemen.“

Die Forscher sagten, dass sie eine ähnliche Systempreis-Kostenkurve wie bei der PV vorhersehen, und stellten fest, dass sie unedle Materialien verwenden, um die Wasserstoffpaneele erschwinglich zu halten. Sie haben seit dem Projektstart im Jahr 2011 mehrere Prototypen getestet und sind bereit, die industrielle Produktion von Wasserstoffpaneelen zu starten.

Im September zog das Solhyd-Projekt von den Universitätslabors in eine neue 350 Quadratmeter große Produktionsstätte in der Nähe der belgischen Stadt Leuven um, wo mit Hilfe der flämischen Regierungsfinanzierung Pilotproduktionslinien errichtet wurden. Zunächst wird das Team einige Dutzend Wasserstoffpaneele für kleine Pilotprojekte herstellen. Aber bis 2026 erwartet das Team, die Produktion auf 5.000 Panels pro Jahr zu steigern.

„Im Moment gehen wir davon aus, dass das Produkt ab 2026 im Handel erhältlich sein wird“, sagte Rongé. „Wenn wir die Massenproduktion erreichen, wird der Preis nahe an dem der heutigen PV-Module liegen.“

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