Ερευνητές στην Ισπανία έκαναν ένα σημαντικό βήμα προς τις αυτόνομες κατοικίες με ένα πιλοτικό πρόγραμμα που παρουσιάζει ένα σπίτι που λειτουργεί εξ ολοκλήρου με φωτοβολταϊκά, μπαταρίες και αποθήκευση υδρογόνου. Αυτό το καινοτόμο σύστημα προσφέρει ενεργειακή ανεξαρτησία, οικονομία και δραματική μείωση του αποτυπώματος άνθρακα, σύμφωνα με το pv magazine.

Το έργο, με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο της Καντάμπρια, επικεντρώθηκε σε μια κοινωνική κατοικία 80 τετραγωνικών μέτρων στις Novales της Ισπανίας. Η ομάδα ανέπτυξε ένα προσαρμοσμένο σύστημα διαχείρισης ενέργειας που εναλλάσσεται απρόσκοπτα μεταξύ φωτοβολταϊκών, μπαταριών και κυψέλης καυσίμου υδρογόνου για να καλύψει τις ανάγκες του σπιτιού σε ηλεκτρικό ρεύμα όλο το χρόνο.

Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν σε περίοδο δύο ετών αποκάλυψαν τη μέση ημερήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας του σπιτιού. Χρησιμοποιώντας αυτές τις πληροφορίες και εργαλεία βελτιστοποίησης λογισμικού, οι ερευνητές σχεδίασαν το τέλειο σύστημα ενέργειας για το σπίτι. Αυτό περιλαμβάνει:

  •  20 φωτοβολταϊκά στην οροφή, που παράγουν αρκετό ηλεκτρικό ρεύμα για να τροφοδοτήσουν το σπίτι.
  • Τέσσερις μπαταρίες 2,4 kWh για την αποθήκευση περίσσειας ηλιακής ενέργειας.
  • Ένα σύστημα αποθήκευσης υδρογόνου: Αυτό περιλαμβάνει μια δεξαμενή 35 λίτρων για καθαρισμένο νερό βρύσης που χρησιμοποιείται στην ηλεκτρόλυση και μια δεξαμενή 600 λίτρων για την αποθήκευση υδρογόνου υπό υψηλή πίεση (300 bar).

Ένα Έξυπνο και Αποδοτικό Σύστημα

Το σύστημα δίνει προτεραιότητα στην αρχική χρήση της ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκά. Η περίσσεια ενέργεια πηγαίνει στις μπαταρίες και τυχόν εναπομείναν πλεόνασμα μετατρέπεται σε υδρογόνο μέσω ηλεκτρόλυσης για μεταγενέστερη χρήση. Όταν το ηλιακό φως δεν επαρκεί, οι μπαταρίες αναλαμβάνουν. Εάν εξαντληθούν, το αποθηκευμένο υδρογόνο χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία μιας κυψέλης καυσίμου, η οποία παράγει ηλεκτρικό ρεύμα για το σπίτι. Αυτή η έξυπνη προσέγγιση ελαχιστοποιεί την απώλεια ενέργειας δίνοντας προτεραιότητα σε άμεσα διαθέσιμες πηγές, όπως οι μπαταρίες, πριν καταφύγει στην αποθήκευση υδρογόνου.

Αυτονομία και Περιβαλλοντικά Οφέλη

Το πιλοτικό πρόγραμμα πέτυχε την πλήρη αυτονομία του σπιτιού. Το Εξομαλισμένο Κόστος Ενέργειας (Levelized Cost of Energy – LCOE) μειώθηκε σημαντικά, από €0,86/kWh σε €0,34/kWh, με αποτέλεσμα οι κάτοικοι να εξοικονομούν €1.170 ετησίως. Αλλά τα οφέλη ξεπερνούν κατά πολύ την οικονομία.

Αυτό το σύστημα εξαλείφει την εξάρτηση από ορυκτά καύσιμα, με τους ερευνητές να εκτιμούν μείωση σχεδόν 15.200 kWh ετησίως και αντίστοιχη μείωση περίπου 2.260 kg εκπομπών CO2.

Το Μέλλον των Βιώσιμων Κατοικιών

Η επιτυχία αυτού του πιλοτικού έργου ανοίγει το δρόμο για ευρύτερη υιοθέτηση αυτόνομων κατοικιών που τροφοδοτούνται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Με τις προόδους στην τεχνολογία και τις πιθανώς χαμηλότερες τιμές στο μέλλον, αυτή η προσέγγιση έχει τη δυνατότητα να μεταμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο τροφοδοτούμε τα σπίτια μας, να μειώσει την εξάρτησή μας από ορυκτά καύσιμα και να δημιουργήσει ένα πιο βιώσιμο μέλλον.