Wystarczy woda i alkohol. Naukowcy z Politechniki Warszawskiej pracują nad prototypem urządzenia, które wytwarza energię elektryczną oraz ciepło. Można będzie w nim wykorzystać różnego rodzaju paliwa płynne, a nawet bimber. Urządzenie ma zapewnić niezależność energetyczną gospodarstwom domowym. Nad powstaniem prototypu jednostki kogeneracyjnej (tzn. wytwarzającej równocześnie lub w ramach jednego procesu technologicznego energię elektryczną i ciepło) pracuje dr inż. Olaf Dybiński z Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej wraz z zespołem. Jak wyjaśnia badacz, będzie to jednostka kogeneracyjna zupełnie nowego typu, określana jako Molten Carbonate e-Fuel Cell (w skrócie MCeFC). „Jest to wysokotemperaturowy stos ogniw paliwowych bazujący na technologii ogniw węglanowych, jednak zasilany płynnymi biopaliwami i e-paliwami zamiast wodorem” – wyjaśnił inżynier, cytowany na stronie uczelni. Jak dodał, ogniwa te w procesie elektrochemicznym, w ramach którego następuje transport jonów węglanowych, pozwalają na wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła. Cały proces zachodzi przy temperaturze 600-700 st. C. W jednostce MCeFC paliwa płynne (takie jak nafta, olej napędowy czy różne alkohole) są przekształcane w mieszankę wodoru i tlenku węgla (tzw. gaz syntezowy) przy użyciu pary wodnej i ciepła. Bilans cieplny pozostaje jednak wciąż pozytywny. Proces ten jest określany jako reakcja reformingu parowego paliw płynnych.Wystarczą paliwa lub alkohol „Dzięki odpowiedniej konstrukcji możliwe będzie bezpośrednie zastosowanie różnych, w tym syntetycznych, paliw płynnych i biopaliw, co jest innowacją na rynku ogniw paliwowych i w gałęzi urządzeń kogeneracyjnych małej skali” – tłumaczył dr Dybiński. Wykorzystując urządzenie gospodarstwa domowe (domy jednorodzinne) będą mogły samodzielnie wytwarzać energię elektryczną i ciepło na własne potrzeby, bez konieczności polegania na sieci elektroenergetycznej. „Do wytwarzania energii elektrycznej i ciepła na własne potrzeby będą używane paliwa, które wkrótce będą dostępne na każdej stacji benzynowej lub będą mogły być wytworzone z wykorzystaniem tradycyjnej fermentacji alkoholowej. Mamy tu na myśli alkohole (…) takie jak metanol, etanol, propanol czy też gliceryna, jak również biopaliwa, produkowane głównie w oparciu o naturalne procesy fermentacji alkoholowej, na przykład po prostu bimber” – wymieniał inżynier. Jak tłumaczył, w praktyce wykorzystanie opracowywanego kogeneratora będzie ograniczało się do uzupełniania zbiornika paliwa mieszaniną wody i wybranego alkoholu, gdyż wodór biorący udział w procesie wytwarzania energii uwalniany będzie bezpośrednio w urządzeniu zarówno z paliwa, jak i z wody. Urządzenie MCeFC powinno pracować bez obsługi serwisowej przez kilkadziesiąt tysięcy godzin, zapewnił dr Dybiński.Czysty wodór zbyt kosztowny i niebezpieczny W projekcie zrezygnowano z paliwa w postaci czystego wodoru po to, by uniknąć problemów z jego transportem i magazynowaniem. Zdaniem dr. Dybińskiego procesy te zawsze generują straty, a także wymagają użycia dodatkowej energii elektrycznej, np. do sprężania czy skraplania. To wiąże się z dodatkowymi kosztami. Ponadto wodór jest łatwopalny i wybuchowy, co byłoby niebezpieczne w przypadku przechowywania paliwa w domu. „Dzięki wykorzystaniu paliw syntetycznych produkowanych z wychwyconego CO2 (e-paliw) zapewniamy zamknięty obieg dwutlenku węgla, a więc nie generujemy nowych zanieczyszczeń do atmosfery. Jeśli natomiast wykorzystamy biopaliwo, tak naprawdę MCeFC będzie odnawialnym źródłem energii, które może być traktowane na równi z fotowoltaiką czy wiatrakami” – wyjaśnił dr Dybiński.Konieczna będzie zmiana przepisów Wykorzystanie biopaliw do zasilania MCeFC w przyszłości powinno umożliwić traktowanie urządzenia jako generator OZE pracujący w systemie prosumenckim (jednoczesna produkcja i konsumpcja dóbr). Do tego potrzebne jest jednak dostosowanie przepisów, ocenił badacz. „W ramach projektu planujemy także opracować strategię zmiany przepisów i lobbować za rozszerzeniem definicji instalacji kwalifikujących się do udziału w rynku energii w roli prosumenta, właśnie w celu uwzględnienia generatorów elektrochemicznych takich jak MCeFC” – zadeklarował dr Dybiński. Ocenił, że takie rozwiązanie przyniosłoby dodatkowe zyski dla użytkowników i stabilizację pracy sieci elektroenergetycznej, gdyż MCeFC generuje stabilną moc elektryczną i jest urządzeniem sterowalnym w odróżnieniu od fotowoltaiki i wiatraków, które w pełni uzależnione są od warunków atmosferycznych. Obecnie zespół dr. Dybińskiego jest na etapie opracowywania projektu technicznego elementów konstrukcyjnych jednostki MCeFC.