Новая технология оценки долговечности защищает от солнечных колебаний, способствуя производству экологически чистого водорода.

Поскольку зеленый водород привлекает внимание как будущий экологически чистый носитель энергии, вопрос о том, какая возобновляемая энергия будет использоваться в качестве источника энергии, становится все более важным. Среди них солнечная энергия имеет то преимущество, что она доступна повсюду на Земле и мало зависит от естественной местности. Однако колебания в производстве и выработке солнечной энергии из-за таких факторов, как время года и погода, приводят к частым пикам и спадам мощности, что создает проблему повреждения компонентов производственного оборудования. Поэтому тщательная оценка надежности устройств при колебаниях мощности имеет решающее значение для определения оптимальных сроков замены компонентов и разработки новых материалов.

Исследовательская группа доктора Бора Со из Исследовательского центра водорода и топливных элементов Корейского института науки и технологий (KIST) под руководством директора Юн Сок Джина разработала технологию для оценки надежности устройств по производству экологически чистого водорода с помощью короткая продолжительность шагов. За одну секунду, используя фактические данные о солнечной радиации. Это представляет собой применение самой короткой продолжительности шага среди передовых методов, что позволяет более точно моделировать колебания фактического производства солнечной энергии. Работа является опубликовано В журнале Энергетика и экологические науки.

Чтобы расширить возможности применения солнечной энергии в устройствах по производству экологически чистого водорода, необходима надежная технология оценки надежности. Однако существующие методы оценки долговечности не отражают точно изменчивость производства солнечной энергии, полагаясь только на простые методы, такие как периодическое циклическое использование или постоянное поддержание тока и напряжения. Кроме того, не существовало единых критериев оценки долговечности материалов сердцевины для электролиза воды в условиях колебаний энергии.

Исследовательская группа разработала метод моделирования, который преобразует значения радиации в плотности тока, используя фактические данные о солнечном излучении, полученные от солнечных панелей, и данные электролиза воды. Это значительно сократило продолжительность шага с 10 секунд до 1 секунды, что позволило точно отражать колебания производства солнечной энергии.

Кроме того, на основе недавно разработанной методики оценки надежности команда предложила ключевые показатели для физического развития устройств по производству экологически чистого водорода.

Были предложены стандартизированные методы анализа для оценки ухудшения характеристик таких материалов, как катализаторы и электролитные пленки, а также показателей ухудшения характеристик, таких как количество выщелачиваемого катализатора, скорость выделения фторида и толщина пассивирующего слоя. Эти рекомендации можно использовать при разработке материалов и компонентов для повышения долговечности и производительности устройств по производству экологически чистого водорода.

Разработанная технология оценки долговечности позволяет точно диагностировать состояние и прогнозировать оставшийся срок службы устройств для производства экологически чистого водорода на основе солнечной энергии, способствуя эффективным инвестициям в оборудование и повышая конкурентоспособность материалов и компонентов.

Ожидается, что эта технология будет применяться для оценки производительности устройств по производству экологически чистого водорода на основе других возобновляемых источников энергии, таких как морская энергия ветра и приливная энергия.

«Этот исследовательский прорыв представляет собой первую попытку оценить надежность устройств по производству зеленого водорода путем более близкого отражения изменчивости производства солнечной энергии», — сказал доктор Со.

«Это может способствовать эффективным инвестициям в оборудование и повышению конкурентоспособности материалов и компонентов для систем производства зеленого водорода».