Grjótháls

Grjótháls

Vetnisstöðin sem stendur við Grjótháls á lóð Skeljungs sem liggur næst Vesturlandsvegi, vinnur vetni úr vatni, geymir það undir þrýstingi og þar er jafnframt áfyllingarbúnaður til að fylla á ökutæki og þrýstikúta. Stöðin var byggð og vígð í apríl 2003.

Vetnið er unnið úr fersku vatni sem klofið er í rafgreiningu með því að leiða rafmang í vatn sem er það sama og venjulegt reykvískt neysluvatn. Vatnið klofnar þá í súrefni og vetni. Súrefnið fær að sleppa út í andrúmsloftið en vetninu er safnað í pípur. Til þess að auðvelda rafgreininguna er notaður lútur til að auka leiðni vatnsins. KOH virkar því sem efnahvati í ferlinu.

Stöðin getur framleitt 60Nm3 á klukkustund sem nægir til að fylla á minnsta kosti þrjá strætisvagna á dag; þeir geta náð að aka um 200 km á hverjum degi. Stöðin gæti með öðrum orðum annað vetniseftirspurn fyrir um 600 fólksbíla í meðalakstri. Þegar strætisvagnarnir voru í akstri var fyllt á þá um það bil 20 kg á hverjum degi áður en þeir fóru út í umferðina. Bílarnir sem nú eru í notkun taka 2 - 4 kg af vetni við hverja fyllingu (sjá kafla um vetnisbíla).

Vetnisstöðin er gerð úr nokkrum einingum: Rafgreini, sem lítur út eins og gámur. Innan í honum er tæki sem er eins og risastór stafli af stálpönnukökum með skilveggjum á milli. Það er flókin smíð sem þarf til að leiða rafmagn í gegnum vatnslausnina og halda súrefninu og vetninu sem verður til aðskildu. Þessi nákvæma útfærsla þarf jafnframt að vera þétt og endingargóð úr sérvöldu efni. Ástæðan er sú að efnaeiginleikar súrefnis og vetnis eru einmitt andstæðar. Það sem þolir vetni er jafnframt viðkvæmt gagnvart súrefni og öfugt. Ef súrefni og vetni komast í snertingu hvert við hitt verður efnahvarf og vatn myndast. Því er mikilvægt að þessar tvær lofttegundir nái ekki saman inni í búnaðnum.

Rafgreiningin fer fram undir um 15 bara þrýstingi til að nýtni orkunnar verði betri. Það er afar hár straumur sem fer í gegn um kerfið (1200 - 1500 A) og best kemur út að keyra stöðina  í um 3 vikur í senn án þess að stöðva hana, en skylt er að hafa eftirlit með henni með reglulegu millibili til að tryggja öryggi framleiðslunnar.

Þegar stöðin er stöðvuð þarf að tæma rafgreininn..Til þess er notað nitur (N2) sem verkar eins og hlutlaus lofttegund í búnaðnum og rekur lútarlausnina, vetnið og súrefnið út. Nitrið er geymt í grænum þrýstikútum upp við þann vegg rafgreinisins sem snýr að hliðinu á stöðinni. Myndin að neðan sýnir rafgreininn til vinstri en umbúnað hans í gámnum með viðeigandi pípum, rafbúnaði, tönkum og filterum sem tengjast vinnslunni til hægri.  

                   

   

Fyrir rafgreiningu er vatnið afjónað og hreinsað með þar til gerðum filtrum og þegar vetnið kemur úr rafgreininum er það hreinsað af súrefni og vatnssameindum til að ná nægum gæðum eða 99.9999% hreinleika. Hiti myndast við rafgreininguna vegna tregðu og tapast því orka í ferlinu í formi varma. Vetnið er kælt í turninum sem situr ofan á rafgreinisgámnum niður í um það bil 4 - 10 °C en á þessari stöð er vetninu einungis þjappað saman en ekki vökvagert. Hægra megin við rafgreinisgáminn á stöðinni er síðan þrýstiþjappa sem pressar vetnið saman undir allt að 450bara (eða 450 loftþyngda-) þrýstingi  Þaðan fer vetnið í geymsluhylkin sem liggja hægra megin á lóð stöðvarinnar séð frá hliðinu. Þau eru gerð úr stáli og eiga að geta haldið 700bara þrýsting og eru öryggisprófuð fyrir 1200 bör. Kerfið virkar þannig að sá sem fyllir á vetnisbíl fær fyrst vetni úr því hylki sem inniheldur minnst af vetni, eða því hylki sem hefur lægstan þrýsting. Síðan er hægt að bæta á tankinn úr næsta setti þar til þrýstingur er 20 börum minni í farartækinu en geymsluhylkinu á stöðinni. Ef enn þarf að bæta á bílinn flytur kerfið áfyllinguna yfir á síðasta settið sem ber hæstan þrýsting.

Myndirnar hér að neðan sýna annars vegar vetnistank vafinn koltrefjum eins og þá sem notaðir eru í bílum og hins vegar hluta úr stálgeymsluhylki. Til að styrkja þrýstihylkin fyrir notkun í bílum eru þau vafin, þeim mun meira sem þau eiga halda meiri þrýstingi. Það gerir þau hlutfallslega léttari og enn sterkari. Hins vegar styður maður við botn sem soðinn verður í stálhylki eins og þau sem notuð eru á stöðinni til að geyma vetnið á stöðinni.

   

Áfyllingarbúnaður stöðvarinnar lítur út eins og hver önnur bensíndæla. Tvær slöngur liggja út í stútinn. Önnur er leiðsla fyrir vetnið og hin er afloftunarslanga. Nákvæmur nemi fylgist með þrýstingi og flæði beggja vegna leiðsluendanna. Vetninu er ekki leyft að fara í einum rykk yfir í farartækið heldur er haldið aftur af því með stýribúnaði sem hægir á flæðinu og kemur í veg fyrir að leiðslur eða kútar bresti vegna skyndilegs þrýstiálags. Búnaðurinn hitnar vegna núnings sameindanna við búnaðinn þegar vetnið flæðir yfir í tankinn þá þenst vetnið út og myndar meiri þrýsting. Vegna alls þessa er áfyllingunni stýrt með tölvubúnaði. Mælir nemur flæðið eftir slöngunni og segir til um það hve mörg kílógrömm vetnis er farið yfir í farartækið og er greitt fyrir hvert kíló 1390 krónur.  Á myndum hér fyrir neðan sést til hægri þrýstiþjappan (compressor) og hins vegar leiðbeiningarnar á áfyllingarbúnaðnum. Hverjum bíl fylgir lykill til að aflæsa stútnum og kort sem setur dæluna í gang þegar bílstjóri hefur tengt búnaðinn rétt við áfyllingu. Ef eitthvað fer úrskeiðis slekkur stöðin á sér. Því er mikilvægt að fylgja leiðbeiningum nákvæmlega.

 

Á veggjum vetnisstöðvarinnar á Grjóthálsi eru mjög einfaldir skýringartextar um starfsemina á ensku og íslensku.




Íslensk NýOrka - Orkugarði, Grensásvegi 9, 108 Reykjavík - Sími: +354 588 03 10 - Fax: +354 588 03 15