Solhyd: Solarmodule produzieren Wasserstoff

Solhyd: Solarmodule produzieren Wasserstoff

Solhyd Project: Wasserstoffproduzierende Solarmodule
Solhyd Project

Die Idee eines Hauses, das seinen eigenen Wasserstoff produzieren kann, gibt es schon lange. Man könnte annehmen, dass Photovoltaikmodule dabei eine Rolle spielen, aber das Unternehmen Solhyd in Belgien hat einen anderen Weg gefunden. Ihre Panels erzeugen Wasserstoffgas anstelle von Strom.

Energiegewinnung aus Luftfeuchtigkeit & Licht

CleanTechnica entdeckte das Konzept des Wasserstoffhauses erstmals 2008, als Forscher im Vereinigten Königreich ein Projekt zur Einführung von Wasserstoffbrennstoffzellen für den Hausgebrauch starteten.

Etwa zur gleichen Zeit wurde Scientific American auf den Innovator Mike Strizki aus New Jersey aufmerksam, der bereits den nächsten Schritt unternommen hatte. Strizki rüstete ein bestehendes Haus mit bodenmontierten Sonnenkollektoren und einem Elektrolysesystem aus, das Wasserstoff aus einfachem Leitungswasser gewinnt. Strizkis gemeinnützige Organisation Hydrogen House ist ein Bildungszentrum, das man übrigens auch für eine Tour besuchen kann.

Im Jahr 2020 wird das kalifornische Versorgungsunternehmen SoCal Gas das Konzept des Wasserstoffhauses in einem fabrikgefertigten, mit LEED-Platin ausgezeichneten Haus mit Solarzellen, einer Batterie, einem Elektrolyseur für grünes H2 und einer Brennstoffzelle vorführen.

Die belgischen Forscher haben auch ein System zur Nutzung von Solarenergie entwickelt, und ihre Paneele ähneln den Sonnenkollektoren, sind aber anders. Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten begannen als Studentenprojekt an der belgischen Traditionsuniversität KU Leuven und werden im Rahmen des Unternehmens Solhyd unter der Leitung von Professor Johan Martens von der KU Leuven weitergeführt. In einem Interview im Jahr 2019 sprach er über den Unterschied:

“Ein Solarpanel wandelt Sonnenenergie in Strom um, während unser Panel Feuchtigkeit aus der Luft in Wasserstoffgas umwandelt“, erklärte Martens. “Sonnenlicht ist natürlich ein Teil des Bildes, und unser Panel sieht aus wie ein Solarpanel, aber wir ziehen es vor, es ein Wasserstoffpanel zu nennen.”

Solhyd Solarmodul

Wie funktioniert das?

Martens verriet während des Interviews nicht allzu viel, da die Patentanmeldungen des Teams noch in der Pipeline sind. Es klingt jedoch so, als ob eine photoelektrochemische Reaktion im Spiel ist. Wenn Sie eine Meinung dazu haben, lassen Sie es uns im Kommentarbereich wissen.

Photoelektrochemische Zellen erzeugen keine Elektrizität wie photovoltaische Zellen. Sie funktionieren eher wie ein künstliches Blatt, das durch eine direkte chemische Reaktion in Wasser, ausgelöst durch Sonnenlicht, Wasserstoff produziert.

Der Beitrag der KU Leuven auf diesem Gebiet ist ein ganzheitlicher Ansatz, bei dem Wasserdampf aus der Umgebungsluft genutzt wird. Damit entfällt die Notwendigkeit, ein Wasserversorgungssystem zu entwickeln, obwohl Martens anmerkte, dass dies noch viel Raum für andere Herausforderungen lässt.

“Die Temperaturen auf einem Solarpanel können leicht bis zu 50 oder sogar 70 Grad Celsius erreichen, was nicht gerade hilfreich ist, wenn man mit Wasserdampf arbeitet. Wie kann man außerdem ein System entwickeln, das auch bei strömendem Regen und in Situationen mit sehr niedriger Luftfeuchtigkeit funktioniert? Die größte Herausforderung ist also der Aspekt des Wassermanagements”.

Das Sohlyd-Team geht nicht davon aus, dass seine Wasserstoffpaneele auf dem Dach genug Energie liefern, um ein ganzes Haus das ganze Jahr über mit Strom zu versorgen, aber in dem Interview von 2019 erklärte der Co-Leiter der Forschung, Tom Bosserez, dass 20 Panels genug Wasserstoff liefern könnten, um eine Wärmepumpe für ein gut isoliertes Haus während eines typischen belgischen Winters zu betreiben. Er wies auch darauf hin, dass ein Haus mit herkömmlichen Sonnenkollektoren und einem thermischen Sonnenkollektor seinen gesamten Energiebedarf das ganze Jahr über decken könnte.

Mehr über die Technologie von Solhyd

Das Wasserstoffhaus

Das Solhyd Projekt befindet sich in der Phase der Kommerzialisierung, und auf der Solhyd-Website finden Sie weitere Informationen über die Technologie.

“Das Wasserstoffpanel ist in der Lage, Feuchtigkeit aus der Luft aufzufangen und Sonnenenergie zu nutzen, um Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten, indem es innovative Materialien verwendet”, erklärt Solhyd. “Das Gerät enthält nur kostengünstige, reichlich vorhandene Materialien, und die Verwendung von Edelmetallen ist ausgeschlossen.

Der Hinweis auf kostengünstige, reichlich vorhandene Materialien lässt vermuten, dass organische Materialien im Spiel sind. Das mag überraschen, aber die Forscher haben begonnen, die Hindernisse auszuräumen, die den Einsatz organischer Halbleiter bei der photoelektrochemischen Wasserspaltung bisher verhindert haben. Ein Beispiel ist eine Studie, die letztes Jahr in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde. Offenbar hat das Solhyd-Projekt in eine ähnliche Richtung gearbeitet.

Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels hat das Solhyd-Team erst 10 Prototyp-Wasserstoffpaneele gebaut, aber es verfügt endlich über genügend finanzielle Mittel, um in kurzer Zeit einige große Schritte zu unternehmen. Im vergangenen September bezog Solhyd neue Räumlichkeiten in der Nähe der Stadt Leuven. Zunächst ist geplant, “einige Dutzend” Wasserstoffpaneele für den Einsatz in Pilotprojekten herzustellen. In einem nächsten Schritt soll die Produktion erheblich ausgeweitet werden.

“Diese Einrichtungen können die Produktion von Hunderten oder sogar Tausenden von Wasserstoffpaneelen aufnehmen. Ermöglicht wurde dies durch eine Finanzierung der flämischen Regierung, die die Entwicklung und Installation einer Pilotproduktionslinie unterstützt hat”

Verwendete Quellen:

https://cleantechnica.com/2022/11/14/hydrogen-house-deploys-rooftop-solar-panels-but-dont-call-them-solar-panels/

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Alexander Jakob
Verfasst von
Alexander Jakob
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