Přeměna plynu na elektřinu … a zase zpátky!
Bavorský start-up Reverion vybavuje své závody na palivové články kabely od HELUKABELu
Bioplyn hraje důležitou roli ve světě obnovitelných zdrojů energie. Stále však existuje značný potenciál pro jeho výrobu a použití. Cílem start-upu Reverion je lépe využívat tento zdroj prostřednictvím inovativních kontejnerových elektráren. Tito bavorští vizionáři spoléhají na vysoce kvalitní kabely HELUKABEL pro připojení elektronických komponentů svých systémů palivových článků.
Výroba a využití bioplynu hrají důležitou roli v globálním přechodu na obnovitelné energie. Jen v Německu je v současné době v provozu asi 10 000 zařízení na výrobu bioplynu, která produkují bioplyn fermentací statkových hnojiv a dalších forem biomasy. Takto vyrobený bioplyn se primárně přeměňuje na elektřinu, typicky v kogeneračních zařízeních se spalovacími motory. Z bioplynu se v Německu ročně vyrobí více než 30 terawatthodin elektřiny, což odpovídá cca. 18 % celkové energie vyrobené v tuzemsku z obnovitelných zdrojů.
Výhodou bioplynu oproti jiným obnovitelným zdrojům energie je, že jeho využití není ovlivněno počasím a slunečním zářením. To znamená, že je nadále užitečný, i když větrné a solární elektrárny zrovna zaostávají ve výrobě energie. Technologie bioplynu má také své nevýhody. Většina zařízení má pouze zhruba 40% účinnost, což vede k tomu, že většina energie se ztrácí při výrobě. Množství CO2 uvolněného spalováním bioplynů je relativně nízké ve srovnání s elektřinou vyrobenou spalováním uhlí nebo zemního plynu, ale stále výrazně vyšší než u větrné, vodní a solární energie.
Zvýšená účinnost a snížená uhlíková stopa
Systém lze přepnout do režimu elektrolýzy, který umožňuje využití elektrické energie k výrobě vodíku a metanu.
„Bioplyn má velký potenciál, jen je třeba ho lépe využít,“ říká Lukas Berneiser, vedoucí elektroniky ve společnosti Reverion GmbH. Bavorský start-up s kořeny na Technické univerzitě v Mnichově si dal za cíl zlepšit efektivitu výroby bioplynu. Společnost Reverion vyvinula a patentovala revoluční kontejnerový systém elektrárny, který je schopen elektrochemicky přeměnit bioplyn a vodík na elektřinu s 80% účinností. Oxid uhličitý produkovaný během tohoto procesu je separován a poté sekvestrován, což poprvé umožňuje nákladově efektivní negativní emise CO2.
„Naše systémy jsou obzvláště atraktivní pro zemědělské a průmyslové podniky, které mají vlastní zařízení na výrobu bioplynu,“ vysvětluje Berneiser. "Je to proto, že s naší technologií by mohli ze stejného množství bioplynu vyrobit dvakrát více energie." Jejich systém přichází s další významnou výhodou: je reverzibilní. „To znamená, že za méně než minutu lze systém přepnout do režimu elektrolýzy, který umožňuje využití přebytečné energie ze solárních a větrných elektráren k výrobě vodíku a metanu,“ říká Berneiser.
Skladování energie a poptávka zákazníků
Elektrická zařízení společnosti Reverion spoléhají na odborné znalosti, mimo jiné, společnosti HELUKABEL.
Ústředním bodem systému Reverion je kostra palivových článků s pevnými oxidy. Pro výrobu elektřiny je vyčištěný bioplyn vstřikován do článků, kde je částečně oxidován okolním vzduchem. Tím vzniká elektrická energie, kterou odebírá síť. Čistý vedlejší produkt CO2 je separován a sekvestrován a může být poté využit v řadě technických nebo průmyslových aplikací. Režim elektrolýzy v podstatě prochází tímto procesem obráceně. Palivové články využívají elektrickou energii k výrobě čistého vodíku, který lze skladovat nebo dále přeměňovat na metan pomocí CO2. Metan má podobné vlastnosti a použití jako zemní plyn. Berneiser je přesvědčen, že „tento systém je řešením mnoha výzev, zejména těch, které se týkají efektivního skladování a využívání obnovitelné energie“.
Elektrické vybavení společnosti Reverion spoléhá mimo jiné na odborné znalosti společnosti HELUKABEL, která dodává kabely propojující palivové články, výkonové měniče, senzory a aktuátory a také kabeláž pro vnitřní ovládací panely. Datové kabely se také používají pro komunikaci mezi lyžinami přes síť Ethercat, stejně jako hybridní linky, které napájejí a monitorují různé motory. „Vestavěné kabely musí být schopny vydržet napětí až 1 500 voltů a teploty až 300 stupňů Celsia,“ vysvětluje Berneiser. "Pro nás je stejně důležité, aby všechny námi požadované komponenty byly té nejvyšší kvality a byly spolehlivě dostupné."
Kompetentní poradenství a rozsáhlé portfolio
Zařízení Reverion jsou atraktivní zejména pro zemědělské a průmyslové podniky s vlastní výrobou bioplynu.
Po mnoha doporučeních tým Reverion kontaktoval společnost HELUKABEL a regionálního obchodního manažera Philippa Waltera. „Naše rozhovory byly příjemné a pan Walter byl přátelský a kompetentní,“ vzpomíná Berneiser. Oba spolupracovali, aby našli ideální kabel pro každou aplikaci. „Do Reverion dodáváme například solární kabely řady SOLARFLEX, povětrnostním vlivům odolné kabely H07RN-F, hybridní kabely TOPSERV a jednožilové vodiče H07V-K. Dodávku završuje příslušenství, jako jsou kabelové průchodky z produktové řady HELUTOP,“ vysvětluje Walter. V oblastech s vysokou teplotou, např. v blízkosti palivových článků, využívá Reverion zvláště tepelně odolné niklové kabely HELUTHERM 400, které jsou schopny odolat teplotám až 400 stupňů Celsia. Se sortimentem, který obsahuje více než 33 000 položek, je HELUKABEL schopen najít vhodné řešení pro každou aplikaci, bez ohledu na to, jak je náročná, a právě tato vynalézavost zvítězila v bavorském start-upu.
První továrna Reverion s elektrickým výkonem 100 kilowattů běží ve zkušebním provozu od října 2023 a sériová výroba je plánována na roky 2024 a 2025. Díky tomu bude možné kontejnery distribuovat po celém Německu a také do sousedních zemí. „Pokud se kabely v našich předsériových výrobcích osvědčí v praxi, pak plánujeme i nadále důvěřovat společnosti HELUKABEL pro naši sériovou výrobu,“ říká Berneiser. „HELUKABEL se ukázal jako spolehlivý partner a poskytl nám přesné kabely potřebné ke splnění našich konkrétních požadavků. To drasticky zvýšilo rychlost, s jakou se naše inovativní závody na palivové články blíží sériové výrobě. Těšíme se na další spolupráci v budoucnu!“