Dom zasilany własną energią

Energię ze słońca można mieć w miarę łatwo. Ale do zasilania w ten sposób domu przez cały czas jeszcze bardzo daleko. Bo co się dzieje, gdy nie świeci? Co zimą? Trzeba się posiłkować energią z sieci. Oczywiście w takim domu, który ma być energetycznie samowystarczalny, musi być rozwiązanie i na to. Bez magazynu energii ani rusz, bo „dostawy” energii ze słońca czy wiatru są niestabilne. W przypadku projektu przygotowanego przez naukowców z AGH ta dodatkowa energia jest pobierana z baterii akumulatorów lub z wodorowo-tlenowego ogniwa paliwowego. Wodór z kolei produkowany jest na miejscu w elekrolizerze i magazynowany w zbiornikach.

Na świecie już to mają.

Samo w sobie nie jest to rozwiązanie całkowicie nowatorskie. Na świecie - np. w Niemczech, Włoszech czy Australii - pojawiają się już budynki, w tym dom jednorodzinne czy schroniska górskie, zasilane energią elektryczną z odnawianych źródeł energii oraz wykorzystujące wodór jako sezonowy magazyn i nośnik energii. Wygląda to tak, że nadwyżki pochodzące z produkcji energii elektrycznej z OZE wykorzystywane są do wytwarzania wodoru, który następnie jest osuszany, sprężany do odpowiedniego ciśnienia oraz przechowywany w odpowiednich zbiornikach na później. Wodór jest tu więc kluczowy - pełni funkcję długookresowego magazynu energii elektrycznej. W okresie jesienno-zimowym jest on wykorzystywany do zasilania ogniw paliwowych, a te z kolei produkują energie eklektyczną dla urządzeń.

Sprawdzili na prototypie.

Zespól z AGH zbudował najpierw laboratorium wyposażone w zintegrowany system wytwarzania i magazynowania energii elektrycznej oraz typowe odbiorniki energii elektrycznej, m.in. sprzęt codziennego użytku typu komputery, lodówka, pralka, oświetlanie czy ekspres do kawy. W ostatnich 10 latach ze względu na wprowadzenie coraz ostrzejszych regulacji prawnych mających na celu zmniejszenie energochłonności budynków obserwujemy zmniejszenie używania paliw kopalnych na rzecz ekologicznych rozwiązań. Dodatkowo wzrost świadomości ekologicznej w społeczeństwie oraz upowszechnienie się nowych technologii skutkuje wzrostem wykorzystania odnawialnych źródeł energii do wytwarzania elektryczności i ciepła. Idąc tym tropem proponujemy co prawda nie nowe, ale w naszym kraju całkowicie jeszcze niewykorzystywane, oparcie zasilania energetycznego na wodorze. Prototypowe laboratoriom miało odwzorowywać warunki panujące w domu. Umieszczono w nim więc różne sprzęty elektryczne codziennego użytku. A na dachu mobilnego prototypu zainstalowano panele fotowoltaiczne o mocy 6,4 kWp. Ta wielkość instalacji PV jest w stanie dostarczyć energie eklektyczną wykorzystywaną na potrzeby przeciętnego domu.  I faktycznie instalacje o podobnej mocy można zobaczyć na dachach wielu domów jednorodzinnych w Polsce. Ale w przypadku prototypu z AGH nadwyżki z produkcji energii elektrycznej z instalacji PV nie są dostosowane do sieci, lecz są magazynowane w baterii akumulatorów elektrochemicznych oraz w wodorze.

Wodór rozwiązuje problemy.

W opracowanym systemie, w zależności od zapotrzebowania, wodór odgrywa rolę sezonowego magazynu energii, pozwalającego na pokrycie niedoboru energii głównie w okresie jesienno-zimowym. Wodór, może być przechowywany w nisko lub wysokociśnieniowych zbiornikach przez dłuższy czas. Jest również ekologicznym nośnikiem energii. Konwersja energii chemicznej wodoru na energię elektryczną w ogniwach paliwowych prowadzi do produkcji energii elektrycznej i ciepła. Produktem pracy ogniw paliwowych jest jeszcze woda.

Mają demonstrator.

Efektem pracy zespołu jest DOM H2 - przedstawiający prototypową instalację autonomicznego zasilania domu jednorodzinnego w energię elektryczną, bazującą na własnych źródłach energii odnawialnej z wykorzystaniem wodoru jako magazynu i nośnika energii. Instalacja, pełniąca funkcję demonstracyjno-badawczą, została zbudowana na mobilnym zmodyfikowanym kontenerze morskim i swoją premierę, miała nategorocznych międzynarodowych targach związanych z technologiami wodorowymi Net Zeo Energy & H2POLAND 2025 w poznaniu, gdzie prezentowane były najnowsze rozwiązania wspierające proces transformacji energetycznej. Wodór to nośnik przyszłości. Może zapewniać nie tylko magazynowanie energii, ale również niezależność energetyczną na poziomie pojedynczego gospodarstwa czy całych społeczności. To szczególnie ważne  w kontekście bezpieczeństwa energetycznego. W tej chwili instalacja pełni funkcję demonstracyjno-badawczą i znajduje się na terenie ZEPAK SA w koninie. Warto podkreślić, że opisywane tu rozwiązania są dość uniwersalne. Mogą być wykorzystywane do rozwoju różnego rodzaju infrastruktury. W grę wchodzą np. przewoźne hotele, pomocnicze źródła zasilania dla imprez masowych czy obiekty potrzebne do działań służb ratunkowych w sytuacjach kryzysowych. Można sobie wyobrazić wiele zastosowań.

Źródło: Gazeta Wyborcza, 29 maja 2025.