Convertirea gazului în electricitate … și invers!
Reverion, un start-up bavarez, își echipează centralele pe bază de pile de combustie cu cabluri HELUKABEL
Biogazul este o resursă esențială în domeniul energiilor regenerabile. Cu toate acestea, există încă un potențial considerabil care trebuie valorificat în producția și utilizarea sa. Scopul start-up-ului Reverion este de a valorifica mai bine această resursă prin intermediul unor centrale electrice inovatoare, bazate pe containere. Acești vizionari bavarezi se bazează pe cabluri de calitate HELUKABEL pentru a conecta componentele electronice ale sistemelor lor de pile de combustie.
Producția și utilizarea biogazului joacă un rol important în tranziția globală către energii regenerabile. Numai în Germania, există aproximativ 10.000 de centrale de producție a biogazului în funcțiune, care produc biogaz prin fermentarea deșeurilor de la animale și a altor forme de biomasă. Biogazul astfel produs este transformat în principal în energie electrică, de obicei în centrale de cogenerare cu motoare cu combustie. În Germania, se produc anual peste 30 de terawați-oră de electricitate din biogaz, ceea ce reprezintă aproximativ 18% din totalul energiei produse intern din surse regenerabile.
Avantajul pe care biogazul îl are față de alte surse de energie regenerabilă este că utilizarea sa nu este afectată de condițiile meteorologice și de lumina provenită de la soare. Aceasta înseamnă că rămâne util chiar și atunci când centralele eoliene și solare produc mai puțină energie. Totuși, tehnologia biogazului are și dezavantaje. Cele mai multe centrale au o eficiență de doar aproximativ 40%, ceea ce duce la pierderi semnificative de energie în procesul de producție. Cantitatea de CO2 emisă prin arderea biogazului este relativ scăzută în comparație cu electricitatea produsă prin arderea cărbunelui sau a gazului natural, dar rămâne considerabil mai mare decât emisiile generate de energia eoliană, hidroelectrică și solară.
Îmbunătățirea eficienței și reducerea amprentei de carbon
Sistemul poate fi comutat într-un mod de electroliză, care permite utilizarea energiei electrice pentru a produce hidrogen și metan.
„Biogazul are un mare potențial, trebuie doar să fie mai bine valorificat”, afirmă Lukas Berneiser, șeful departamentului de electronică la Reverion GmbH. Având rădăcini în Universitatea Tehnică din München, start-up-ul bavarez și-a propus să îmbunătățească eficiența producției de biogaz. Reverion a dezvoltat și brevetat un sistem revoluționar de centrale electrice bazate pe containere, capabil să convertească electrochimic biogazul și hidrogenul în electricitate cu o eficiență de 80%. Dioxidul de carbon produs în acest proces este separat și apoi stocat, ceea ce permite, pentru prima dată, obținerea unor emisii negative de CO2 eficiente din punct de vedere al costurilor.
„Sistemele noastre sunt deosebit de atractive pentru afacerile agricole și industriale care au propriile centrale de producție a biogazului”, explică Berneiser. „Acest lucru se datorează faptului că, cu tehnologia noastră, ar putea produce de două ori mai multă energie din aceeași cantitate de biogaz.” Sistemul oferă un alt avantaj semnificativ: este reversibil. „Asta înseamnă că, în mai puțin de un minut, sistemul poate fi comutat în modul de electroliză, ceea ce permite ca energia în exces de la centralele solare și eoliene să fie utilizată pentru a produce hidrogen și metan”, spune Berneiser. Astfel, energia poate fi stocată temporar sub formă de gaz și apoi convertită înapoi în electricitate sau energie termică atunci când este necesar.
Stocarea energiei și cererea clienților
Echipamentele electrice ale Reverion se bazează pe expertiza, printre multe altele, a companiei HELUKABEL.
Elementul central al sistemului Reverion este un cadru de pile de combustie cu oxid solid, denumit skid. Pentru a produce electricitate, biogazul purificat este injectat în pile, unde este parțial oxidat de aerul ambiental. Acest lucru produce energie electrică, care este preluată de rețea. Subprodusul de CO2 pur este separat și stocat, putând fi utilizat ulterior în diverse aplicații tehnice sau industriale. Modul de electroliză trece practic prin acest proces în sens invers. Pilele de combustie folosesc energie electrică pentru a produce hidrogen pur, care poate fi stocat sau convertit ulterior în metan folosind CO2. Metanul are caracteristici și aplicații similare cu cele ale gazului natural. Berneiser este convins că „acest sistem reprezintă soluția la multiple provocări, în special cele legate de stocarea și utilizarea eficientă a energiei regenerabile.”
Echipamentele electrice ale Reverion se bazează pe expertiza, printre altele, a HELUKABEL, care furnizează cablurile ce conectează pilele de combustie, invertoarele de putere, senzori și actuatori, precum și cablajul pentru panourile de control interne. Cablurile de date sunt utilizate pentru comunicarea între skiduri printr-o rețea Ethercat, precum și linii hibride care alimentează și monitorizează diverse motoare. „Cablurile integrate trebuie să reziste la tensiuni de până la 1.500 de volți și la temperaturi de până la 300 de grade Celsius”, explică Berneiser. „Pentru noi, este la fel de important ca toate componentele necesare să fie de cea mai înaltă calitate și să fie disponibile în mod fiabil.”
Asistență specializată și un portofoliu vast
După multe recomandări, echipa Reverion a intrat în contact cu HELUKABEL și cu managerul regional de vânzări, Philipp Walter. „Discuțiile noastre au fost plăcute, iar domnul Walter a fost prietenos și competent”, își amintește Berneiser. Cei doi au colaborat pentru a găsi cablul ideal pentru fiecare aplicație. „Furnizăm, de exemplu, cabluri solare din seria SOLARFLEX, cabluri rezistente la condiții meteorologice extreme H07RN-F, cabluri hibride TOPSERV și cabluri monoconductoare H07V-K. Accesoriile, cum ar fi presetupele pentru cabluri din linia de produse HELUTOP, completează livrarea”, explică Walter. În zonele cu temperaturi ridicate, cum ar fi cele din apropierea pilelor de combustie, Reverion utilizează cabluri din nichel HELUTHERM 400, care sunt rezistente la căldură și pot suporta temperaturi de până la 400 de grade Celsius. Cu un portofoliu de produse de peste 33.000 de articole, HELUKABEL este capabil să găsească o soluție potrivită pentru orice aplicație, indiferent de cât de provocatoare ar fi, iar această ingeniozitate a câștigat încrederea conducerii start-up-ului bavarez.
Prima centrală Reverion, cu o putere electrică de 100 kilowați, este în etapa de testare pilot din octombrie 2023, iar producția în serie este planificată pentru 2024 și 2025. Odată cu aceasta, containerele vor putea fi distribuite în toată Germania, precum și în țările vecine. „Dacă cablurile din produsele noastre pre-serie se dovedesc eficiente în practică, atunci ne propunem să continuăm să ne bazăm pe HELUKABEL pentru producția noastră în serie”, afirmă Berneiser. „HELUKABEL s-a dovedit a fi un partener de încredere și ne-a furnizat exact cablurile necesare pentru a ne îndeplini cerințele specifice. Acest lucru a crescut drastic viteza cu care centralele noastre inovatoare cu pile de combustie se apropie de producția în serie. Așteptăm cu interes să continuăm colaborarea în viitor!”
De asemenea, puteți găsi acest articol și multe alte articole interesante în numărul curent #15 al revistei noastre pentru clienți POWER. Citiți-o acum!