Yüzen Güneş Panelleriyle Hem Hidrojen Üretin Hem Su Tasarrufu Sağlayın: İngiltere'den Yeni Bir Model

İngiltere'de yapılan çığır açıcı bir araştırma, yüzen güneş enerjisi (FPV) teknolojisinin potansiyelini gelenekselin ötesine taşıyor. Exeter Üniversitesi'nden bilim insanları, Birleşik Krallık'taki baraj göllerini kullanarak, FPV sistemlerinin yeşil hidrojen üretimi ve su tasarrufu konusundaki yeteneklerini detaylı bir şekilde inceledi.

FPV Teknolojisinin Hidrojen Üretimindeki Rolü

Araştırmacılar, öncelikle iki büyük baraj gölü olan Killington ve Drift'i örnek vaka olarak belirledi. Bu göllerin farklı yüzey alanı ve derinlikleri göz önüne alınarak, göl yüzeyinin %10, %25, %50 ve mümkün olan en yüksek oranında yüzen güneş paneli kurulumu simüle edildi. Enerji üretimini modellemek için PVsyst, hidrojen üretimi ve potansiyel kullanımları için ise Homer Pro yazılımları kullanıldı. Monokristalin silikon modüllerin (hem monofasiyal hem de bifasiyal) kullanıldığı simülasyonlarda, fazla elektriğin PEM elektrolizörler aracılığıyla yeşil hidrojene dönüştürülmesi hedeflendi. Bu süreçte %85'lik bir dönüşüm verimliliği varsayıldı.

Hidrojenin Farklı Sektörlerde Kullanımı ve En Verimli Alan

Üretilen yeşil hidrojenin potansiyel kullanım alanları da ayrıntılı olarak değerlendirildi. Araştırma sonuçlarına göre, hidrojenin konut ısıtmasında kullanılması en büyük potansiyeli taşıyor. Bunun temel nedeni, diğer uygulamalara (örneğin elektrik üretimi veya ulaşım) kıyasla daha az enerji dönüşüm kaybının yaşanması. Bu sayede, hidrojenin enerji içeriğinin daha büyük bir kısmı, son kullanıcılara ısı olarak etkili bir şekilde ulaştırılabiliyor.

Simülasyonlar, maksimum FPV kurulumuyla Killington'da yılda yaklaşık 61 GWh, Drift'te ise 20 GWh'lik bir enerji üretim potansiyeli olduğunu gösterdi. Bu fazlalık elektrikle, bifasiyal sistemlerden yıllık 869.149 kg'a kadar (Killington) ve 185.277 kg'a kadar (Drift) hidrojen üretilebiliyor. Alternatif olarak bu hidrojen, yıllık 9.216 GWh'e (Killington) ve 1.977 GWh'e (Drift) kadar elektrik üretebilir veya 26.071 GWh'e (Killington) ve 5.558 GWh'e (Drift) kadar ısı sağlayabilir.

Beklenmedik Bir Fayda: Su Tasarrufu

Araştırmanın belki de en şaşırtıcı bulgularından biri, yüzen güneş panellerinin su buharlaşmasını önemli ölçüde azaltarak büyük miktarda su tasarrufu sağlama potansiyeli. Maksimum FPV kapsama alanında, Killington Barajı'nda yılda yaklaşık 1.96 milyon metreküp, Drift Barajı'nda ise 452.037 metreküp su tasarrufu elde edilebileceği hesaplandı. Bu sonuçlar, FPV sistemlerinin sadece yenilenebilir enerji ve hidrojen üretimiyle kalmayıp, daha serin iklimlerde bile su kaynaklarının yönetimini iyileştirmeye katkıda bulunabildiğini gösteriyor. Bu, FPV teknolojisinin göz ardı edilen önemli bir ek faydası olarak öne çıkıyor.

Bu araştırma, "Floating Photovoltaic-Powered Green Hydrogen for Decarbonization of the Energy-Consuming Sectors in the United Kingdom" başlığıyla Energies dergisinde yayınlandı.