Energie cu celule de combustie și generare de căldură la spital
Energia viitorului cu o infrastructură critică
Când se gândesc la inovații în spitale, oamenii au de obicei în vedere medicamente sau tehnici de operare noi. Dar la spitalul Hermann Josef (HJK) din Erkelenz, Germania, inovația are altă dimensiune. Aici este efectuată alimentarea cu energie sustenabilă, pe bază de hidrogen, folosind sisteme de celule de combustie descentralizate (celule de combustie cu oxid solid sau SOFC - solid oxide fuel cells) Bosch. Acest proiect de pionierat face parte din Helmholtz Cluster (HC-H₂) de la institutul național de cercetare Jülich și este realizat în parteneriat cu Hydrogenious LOHC NRW GmbH, care a dezvoltat noua tehnologie de stocare a hidrogenului.
Este un început normal al turei de zi pentru Jessica Rama, șefa echipei de asistență medicală a laboratorului de cateterism cardiac de la spitalul Hermann Josef din Erkelenz. Spitalul cu 400 de paturi oferă anual servicii medicale pentru aproximativ 20.000 de pacienți internați și 40.000 de pacienți în ambulatoriu.
Aici sunt tratate persoanele cu probleme cardiace. Tehnologia sofisticată detectează ocluzia vasculară de la nivelul inimii, iar specialiștii pot lărgi vasele de sânge care s-au îngustat. După cum spune Jessica, „Aici le putem reda oamenilor sănătatea și calitatea vieții”.
A avea o sursă de alimentare electrică fiabilă este esențial pentru noi aici, în spital
Ca și în alte locuri din cadrul spitalului, tehnologia din laborator este extrem de sofisticată și complexă și este nevoie de multă energie pentru a o alimenta. Alimentarea cu energie electrică trebuie să fie fiabilă și neîntreruptă.
„Desigur, acest lucru înseamnă că amprenta noastră de carbon este enormă”, adaugă ea. Dar conducerea spitalului caută soluții noi, care să permită satisfacerea în mod fiabil a cererilor enorme de energie, fără a afecta clima. Cu sistemele sale SOFC, Bosch este un partener care poate furniza produsele și expertiza pentru a permite exact acest lucru.
Importanța vitală a unei alimentări stabile
„Aici, la spital, este esențial pentru noi să avem o sursă de alimentare fiabilă”, spune Jessica în timp ce ne arată laboratorul de cateterism cardiac. „Dacă este întreruptă alimentarea cu energie electrică, oamenii pot muri în câteva secunde.”
Spitalul Hermann Josef are nevoi imense de energie: anual, consumă 2,95 milioane de kilowați-oră. Dar sistemul de celule de carburant Bosch este acum gata de funcționare și este pregătit pentru inaugurarea unui nou capitol. Obiectivul este de a demonstra în următorii câțiva ani modul în care aprovizionarea cu energie atât de importantă poate deveni neutră din punct de vedere climatic. Când funcționează la capacitate maximă, sistemul pilot SOFC Bosch poate satisface aproximativ 20% din necesarul de energie electrică al întregului spital, reducând în același timp amprenta de carbon. Acest lucru se datorează faptului că celulele de combustie generează electricitate și căldură pornind de la hidrogen și oxigen, singurul produs secundar fiind apa, nu dioxidul de carbon.
Jessica ne conduce prin curte către o clădire mică. Aici, chiar lângă clădirea principală, sunt amplasate zece unități SOFC Bosch cu aspect futurist, fiecare cu o înălțime de aproape doi metri, care pot genera energie neutră din punct de vedere climatic pornind de la hidrogen.
Acest domeniu intră în sfera de competență a lui Tomasz Königs, inginer mecanic de profesie și director tehnic al spitalului, care, împreună cu echipa sa, este responsabil pentru asigurarea furnizării de căldură și energie electrică. Tot el va fi și cel care va pune în funcțiune sistemul SOFC Bosch.
„Obținem cea mai mare parte a energiei electrice din rețeaua de electricitate publică, iar această energie este produsă pe bază de lignit”, explică el. „Restul este furnizat de o centrală de cogenerare care funcționează pe gaz natural”, al cărei bubuit îl și auzim în fundal.
Tehnologie pentru tranziția energetică
„Vrem să ne îndepărtăm de combustibilii fosili”, declară Tomasz cu convingere. „Neutralitatea climatică este o viziune importantă pentru spitalul nostru, mai ales având în vedere consumul nostru enorm de energie și locația noastră aici, în mijlocul regiunii Rin alimentată cu energie electrică produsă pe bază de lignit.”
Jessica poate confirma acest lucru din propria experiență: „Am crescut în apropiere, în Immerath, un oraș care a fost distrus pentru a face loc unei mine în carieră deschisă”. O bază secundară a spitalului Hermann Josef a fost, de asemenea, amplasată acolo. Este dificil să ne gândim la un contrast mai potrivit (și mai izbitor) între combustibilii fosili și energia regenerabilă.
Spitalul nostru ar putea deveni un model de urmat pentru furnizarea energiei sustenabile
Modulele de celule de combustie Bosch nu vor satisface imediat întreaga nevoie de energie a spitalului. Sistemul va funcționa la început pe gaze naturale, transformându-le în hidrogen printr-un proces chimic, până în momentul în care va fi disponibil suficient hidrogen din producția neutră din punct de vedere climatic. Dar chiar și acest prim pas va avea ca rezultat o îmbunătățire cu 20% a amprentei de carbon a spitalului în comparație cu mixul energetic din rețea din această regiune în care este utilizat lignitul. „Proiectul nostru pe bază de hidrogen utilizând sistemul SOFC Bosch este un pilot”, subliniază Tomasz. „Putem spune și altor spitale: uitați, funcționează!”
Și tocmai acesta este obiectivul. Până în 2026, atunci când se va încheia proiectul sprijinit de ministerul federal german al cercetării, partenerii vor să demonstreze că unitățile majore pot fi alimentate cu energie fiabilă și neutră din punct de vedere climatic, folosind tehnologia celulelor de combustiw.
Energia furnizată nu va fi doar energie electrică. Sistemul Bosch SOFC generează atât energie electrică, cât și căldură, cu o eficiență totală de până la 90%. Căldura pe care o generează poate fi alimentată în rețeaua de încălzire locală a spitalului.
Pentru Tomasz, următorii câțiva ani promit să fie incitanți: „Spitalul nostru ar putea deveni un model de urmat pentru furnizarea de energie sustenabilă”.
