Idrogeno Green
Elettrolisi ad alto rendimento in modo green
La ECOkw ha eleborato e creato un impianto per la produzione di idrogeno attraverso i moduli fotovoltaici, di seguito lo schema di principio dell'impianto.
Schema Impianto a Elettrolisi
Nello schema è illustrato il principio di funzionamento del sistema elettrolitico nel suo insieme.
Il modulo fotovoltaico fornisce l’energia elettrica necessaria all’elettrolisi per la produzione di idrogeno.
Quando il modulo fotovoltaico non è più in grado di produrre energia elettrica per la mancanza della radiazione solare, la produzione di idrogeno prosegue attraverso una specifica reazione chimica che garantisce continuità nella produzione nell’arco delle 24 ore, oppure mediante un sistema di batterie tampone.
La gestione dell’impianto di elettrolisi è garantita da un PLC, che gestisce tutti i parametri per ottimizzare la produzione di idrogeno. La tensione necessaria per l’elettrolisi è pari a 4,5 Volt.
Utilizzando moduli fotovoltaici con le seguenti caratteristiche:
✓ Potenza 420 Watt
✓ Tensione 31,6 Volt
✓ Corrente 13,9 Ampere
si possono alimentare cinque celle elettrolitiche collegate in serie garantendo una tensione minima 6,36 Volt, capace di innescare il processo elettrolitico su ciascuna cella con una corrente di 13,9 Ampere che circolerà su tutte le celle.
Punto di Massima Potenza
Installando due moduli fotovoltaici in parallelo si può raddoppiare il valore di intensità di corrente raddoppiando la portata di idrogeno con un valore di intensità di corrente di 27,8 A.
Il PLC ricerca il punto di massima potenza che varia continuamente in funzione del livello della radiazione solare che colpisce la superficie delle celle.
Grazie a questo tipo di regolazione di carica, che analizza costantemente la potenza generata dall’impianto fotovoltaico, si fornisce sempre all’utilizzatore la massima corrente di carica disponibile, aumentando notevolmente la produzione di idrogeno per ciascuna cella e incrementando il rendimento del sistema elettrolitico.
In pratica, mediante una regolazione PID, si è realizzato un sistema di carica dell’impianto fotovoltaico di ultima generazione MPPT (acronimo inglese che sta per Maximum Power Point Tracker, ricerca del punto di massima potenza).
Se la corrente prodotta dai moduli fotovoltaici è in eccesso rispetto al fabbisogno energetico, il sistema in automatico commuta l’energia in eccesso per caricare delle batterie da utilizzare in mancanza dell’energia solare.
Inoltre il sistema provvede automaticamente a produrre idrogeno durante le ore notturne mediante un processo chimico utilizzando nella commutazione solare-chimico le batterie caricate durante la produzione fotovoltaica.
Inversione della polarità degli elettrodi
Altra funzione molto importante del PLC è quella di invertire la polarità degli elettrodi, infatti gli stessi, soprattutto quelli positivi, sono sottoposti alla presenza di ossigeno che tende ad ossidarli, provocandone la corrosione. Per allungargli la vita si inverte la polarità in funzione delle ore di funzionamento, garantendo un’usura costante delle lamelle in acciaio inox.
Le lamelle in acciaio inox sono intercambiabili, dopo un certo numero di ore di lavoro possono essere sostituite tenendo intatto il resto della cella elettrolitica.
