Kako zeleni vodonik dobija pažnju kao budući čisti nosilac energije, pitanje koju obnovljivu energiju koristiti kao izvor energije postaje sve važnije. Među njima, solarna energija ima prednost što je dostupna svuda na Zemlji, sa malom zavisnošću od prirodne topografije. Međutim, fluktuacije u solarnoj proizvodnji i proizvodnji usled faktora kao što su godišnje doba i vremenske prilike dovode do stalnog povećanja i smanjenja snage, što predstavlja izazov oštećenja komponenti proizvodnih uređaja. Stoga je precizna procena izdržljivosti uređaja pod fluktuacijama snage ključna za određivanje optimalnog vremena za zamenu komponenti i razvoj novih materijala.
Istraživački tim dr Bora Seoa iz Centra za istraživanje vodonika i gorivih ćelija pri Korejskom institutu za nauku i tehnologiju (KIST), predvođen direktorom Ioon Seok-jinom, razvio je tehniku procene izdržljivosti uređaja za proizvodnju zelenog vodonika sa kratkim trajanjem koraka. kao jednu sekundu, koristeći stvarne podatke o sunčevom zračenju. Ovo predstavlja primenu najkraćeg trajanja koraka među razvijenim tehnikama, omogućavajući najtačniju simulaciju fluktuacija u stvarnom izlazu sunčeve energije. Rad je objavljen u časopisu Energy & Environmental Science.
Da bi se povećala primenljivost solarne energije na uređaje za proizvodnju zelenog vodonika, potrebna je pouzdana tehnika procene trajnosti. Međutim, postojeće metode procene izdržljivosti nisu tačno odrazile varijabilnost solarnog izlaza, oslanjajući se isključivo na jednostavne metode kao što su periodični ciklusi ili konstantno održavanje struje i napona. Pored toga, ne postoje standardizovani kriterijumi za procenu trajnosti materijala jezgra za elektrolizu vode u uslovima fluktuacije snage.
Istraživački tim je razvio metod simulacije koji konvertuje vrednosti ozračenosti u gustine struje koristeći stvarne podatke o sunčevom zračenju dobijene sa solarnih panela i koristeći podatke steka elektrolize vode. Ovo je dramatično skratilo trajanje koraka sa 10 sekundi na 1 sekundu, omogućavajući da se fluktuacije u solarnom izlazu precizno odraze.
Štaviše, na osnovu novorazvijene tehnike procene izdržljivosti, tim je predložio ključne indikatore za razvoj materijala uređaja za proizvodnju zelenog vodonika.
Predložene su standardizovane metode analize za procenu degradacije performansi materijala kao što su katalizatori i elektrolitske membrane, kao i indikatori degradacije performansi kao što su količina ispiranja katalizatora, brzina oslobađanja fluorida i debljina sloja pasivacije. Ove smernice se mogu koristiti za razvoj materijala i komponenti za poboljšanje izdržljivosti i performansi uređaja za proizvodnju zelenog vodonika.
Razvijena tehnika procene izdržljivosti može da dijagnostikuje precizno stanje i predvidi preostali životni vek uređaja za proizvodnju zelenog vodonika na bazi solarne energije, olakšavajući efikasno ulaganje u opremu i povećavajući konkurentnost u materijalima i komponentama.
Očekuje se da će ova tehnologija biti primenljiva za procenu performansi uređaja za proizvodnju zelenog vodonika zasnovanih na drugim obnovljivim izvorima energije kao što su energija vetra na moru i energija plime i oseke.
Dr Seo je rekao: „Ovo istraživačko dostignuće označava prvi pokušaj da se proceni izdržljivost uređaja za proizvodnju zelenog vodonika tako što odražava varijabilnost solarnog izlaza najbliže stvarnosti.“
„Ovo može doprineti efikasnom ulaganju u opremu i povećanju konkurentnosti u materijalima i komponentama za sisteme proizvodnje zelenog vodonika.“
