corner_image corner_image corner_image

Malá slnečná elektráreň spoločnosti Enel získava, spracováva a zabezpečuje energiu aj v prípade, že Slnko sa skrýva za oblakmi.

Od októbra minulého roku má Park Villa Demidoff v talianskej dedinke Pratolino, vzdialenej len niekoľko kilometrov od Florencie, novú atrakciu. V strede umelých jaskýň s fontánkami a sochami v záhrade zo 16. storočia sa vyníma Diamant – malá fotovoltaická elektráreň, ktorá zachytáva slnečnú energiu a akumuluje ju vo forme vodíka. Jej výkon 11 kW zabezpečuje energiu parku a batériám elektrických bicyklov, ktoré sú tu pre návštevníkov k dispozícii. Takto osvetlené priestory, v ktorých v 16. storočí vybudoval slávny barokový dekoratér Bernardo Buontalenti pre Fran­cesca I. Medici Záhradu zázrakov, sú v noci mimoriadne pôsobivé.
Elektráreň je vysoká 12 metrov a tvorí ju 38 monokryštalických solárnych panelov a 42 čelných plôch vyrobených z kaleného skla. Diamant predstavuje moderný systém, ktorý integruje výrobu elektrickej energie prostredníctvom fotovoltaických panelov a jej akumulácie založenej na vodíku. Diamant je jediná elektráreň svojho druhu na svete a vznikla z projektu, na ktorom už tri roky pracuje univerzita v meste Pisa a spoločnosť Enel. Jej cieľom je dodávať elektrickú energiu strediskám, ktoré majú zvláštny environmentálny alebo umelecký prínos.

Iba dizajn?

Tvorcovia Diamantu nezamýšľali vytvoriť čisto dizajnérsku kreáciu. Naopak, predstavili priemyselný prototyp určený pre potreby malého obytného domu s dvoma alebo troma rodinami a ako vysvetľuje Sauro Pasini, vedúci Výskumu Enel: Musíme ju považovať za malú elektráreň so stálou výrobou obnoviteľnej energie, ktorá vďaka akumulačnému systému umožňuje uskladniť nadmernú slnečnú energiu a používať ju počas noci. Keďže ide len o futuristický prototyp, Diamant používa systém uskladnenia energie pomocou vodíka a palivových článkov, čo predstavuje v súčasnosti ešte stále veľmi nákladnú technológiu.
Našťastie, vývoj v oblasti uskladňovania energie ide stále dopredu, a tak bude môcť spoločnosť Enel v budúcnosti ponúknuť integrované fotovoltaické systémy zamerané na akumuláciu energie, ktoré by boli schopné slúžiť používateľom 24 hodín denne. Skutočným cieľom prototypu je zabehnúť fotovoltaický systém, ktorý by o niekoľko rokov mohol byť umiestnený v garáži a vyrábať 6 až 8 kW energie potrebnej pre dve rodiny, alebo by sa mohla vyrobená energia uskladňovať do batérii elektrického automobilu, prípadne umožní izolovaným komunitám, ktoré nie sú pripojené na elektrickú sieť, samostatne vyrábať potrebnú energiu.
Pre Luigiho Maffeiho, profesora technickej architektúry na fakulte inžinierstva univerzity v meste Pisa, predstavuje Diamant estetický model inšpirovaný vývojovou syntézou dvanásťstena Leonarda da Vinciho a Fra Lucu Pacioliho a geodetických kupol architekta Richarda Fullera. Klasický tvar vznikol z matematických a geometrických úvah s odvolaním sa na kruhové rozmery tak, aby bola stavba v harmónii s prírodou a životným prostredím.

Ako to funguje?

Fotovoltaické články vyrábajú cez deň zo slnečnej energie elektrinu s napätím 48 V a tá ide priamo na spotrebu. Nespotrebovaná energia sa odvádza do elektrolýzera, ktorý rozkladá vodu na kyslík a vodík. Vodík sa potom uskladňuje v jednom z troch špeciálnych kontajnerov, umiestnených vo vnútri Diamantu. Takto uskladnená energia je k dispozícii v noci alebo počas zamračeného dňa, keď pomocou palivových článkov jednoducho stačí premeniť vodík na elektrinu. Palivový článok pracuje presne opačne ako elektrolýzer. Spája vodík a kyslík na vodu a vytvára pritom elektrickú energiu. Musia byť však na to vytvorené špeciálne podmienky a prítomné katalyzátory – látky, ktoré túto reakciu sprostredkujú. Hoci sa to nazýva palivový článok, v skutočnosti v ňom neprebieha spaľovanie plameňom pri vysokej teplote, ale iba katalytická reakcia pri nízkej teplote. Palivom tu je vodík a kyslík. Ten je v bežných podmienkach v podobe molekúl, ktoré sa privádzajú na špeciálnu membránku. Na jej povrchu sa molekuly plynov vplyvom katalyzátora štiepia na atómy až ióny. Protóny vodíka, ktoré už elektróde odovzdali svoj elektrón, prechádzajú cez membránku k opačnej elektróde, kde sa zlučujú s aniónmi kyslíka za vzniku molekuly vody. Elektróny pritom prechádzajú cez vonkajší elektrický obvod a sú zdrojom elektrickej energie.

SE