Đại học Hydro TU Graz: Trung tâm thử nghiệm điện phân H2 quy mô megawatt đầu tiên tại Áo mở cửa
Đại học Hydro TU Graz: Trung tâm thử nghiệm điện phân H2 quy mô megawatt đầu tiên tại Áo mở cửa
Với 10 triệu euro tiền tài trợ của liên bang, Đại học Công nghệ Graz (TU Graz) đang nâng cấp cơ sở hạ tầng hydro của mình. Trung tâm thử nghiệm điện phân mới và các cơ sở thử nghiệm mở rộng đang củng cố vị thế của Styria như một trung tâm nghiên cứu hydro hàng đầu châu Âu.
Đặt ra các tiêu chuẩn mới cho công nghệ hydro xanh
Trung tâm thử nghiệm điện phân hydro mới tại Campus Inffeldgasse của TU Graz để phát triển và thử nghiệm các công nghệ hydro ở quy mô công nghiệp là duy nhất tại Áo. Với diện tích thử nghiệm 250 mét vuông, cơ sở này chứa các máy điện phân có tổng công suất từ 1,6 đến 2,5 megawatt. Một trạm biến áp chuyên dụng đảm bảo nguồn cung cấp điện ổn định, cho phép các nhà nghiên cứu mô phỏng nhiều tình huống cung cấp khác nhau. Điều này đặc biệt quan trọng vì cơ sở này sản xuất tới 50 kg hydro khi hoạt động hết công suất. Ở áp suất 80 bar, hydro được vận chuyển qua đường ống đến bể chứa cao 18 mét với sức chứa 190 kilôgam (48m³). Từ đó, hydro chảy qua đường ống ngầm dài 315 mét đến một số viện tại Campus Inffeldgasse, nơi hydro luôn sẵn sàng phục vụ các dự án nghiên cứu 24/7. Các nhà nghiên cứu sử dụng hydro xanh được sản xuất tại cơ sở này để tiến hành các thử nghiệm thực tế trên các giàn thử nghiệm mới và mở rộng dành cho động cơ lớn, tua-bin, đầu đốt hydro và ngăn xếp pin nhiên liệu thế hệ tiếp theo.
Hiệu trưởng TU Graz Horst Bischof rất vui mừng với khoản đầu tư hướng tới tương lai này:
Thông qua cơ sở hạ tầng nghiên cứu hiện đại này, chúng tôi đang đặt nền móng để củng cố vị thế của mình là 'trường đại học hydro' hàng đầu của Áo - và nổi tiếng thế giới.
“Do đó, TU Graz đang đóng vai trò chủ chốt trong việc thực hiện chiến lược hydro của quốc gia. Đúng với phương châm 'Nghiên cứu có tác động', mục tiêu của chúng tôi là hợp tác chặt chẽ với ngành công nghiệp, khoa học và doanh nghiệp để phát triển thế hệ công nghệ năng lượng thân thiện với khí hậu tiếp theo”.
Vào mùa hè năm 2022, chính phủ liên bang đã phân bổ 17 triệu euro để mở rộng cơ sở hạ tầng nghiên cứu hydro tại Styria: 7 triệu euro cho Montanuniversität Leoben và 10 triệu euro cho TU Graz. Trong số tiền này, 4,5 triệu euro hiện đã được đầu tư trực tiếp vào trung tâm thử nghiệm điện phân H2 mới, với 5,5 triệu euro còn lại được phân bổ cho một giàn thử nghiệm mới cho các ngăn xếp pin nhiên liệu, mở rộng cơ sở thử nghiệm đầu đốt nhiệt độ cao, một trạm trộn khí, máy nén và công nghệ phân tích, đo lường và an toàn. Khoảng 250 nhà nghiên cứu hiện đang làm việc tại Trung tâm nghiên cứu công nghệ nhiên liệu và hydro xanh tại "Khuôn viên hydro" Inffeldgasse. Bốn viện TU Graz và ba trung tâm COMET bao gồm toàn bộ phạm vi đổi mới tại Trung tâm nghiên cứu, từ nghiên cứu cơ bản đến sản xuất, lưu trữ và phân phối hydro, cũng như việc sử dụng sau đó trong xe cộ, nhà máy điện và các ứng dụng công nghiệp.
Elmar Pichl, Trưởng phòng Giáo dục Đại học tại Bộ Phụ nữ, Khoa học và Nghiên cứu Liên bang (BMFWF), giải thích:
Hydro xanh là nguồn năng lượng chính để xây dựng tương lai bền vững.
“Cơ sở thử nghiệm điện phân mới tại TU Graz đang tạo ra cơ sở hạ tầng tiên tiến để sản xuất hydro trong điều kiện thực tế. Hiện tại, quy trình này vừa phức tạp vừa tốn kém, nhưng việc mở rộng các cơ sở này có nghĩa là chúng tôi đang ở vị thế có thể làm cho quy trình này hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí hơn. Đây cũng là bước quan trọng trong nghiên cứu hydro để đạt được mục tiêu chung của chúng tôi là đạt được mức trung hòa khí hậu cho Áo vào năm 2040 - đây là ưu tiên của chính phủ liên bang mới và là mối quan tâm chính của Bộ trưởng Khoa học và Nghiên cứu của chúng tôi, Eva-Maria Holzleitner.”
Styria: Trung tâm đổi mới hydro của Châu Âu
Styria được xếp hạng là một trong những khu vực hydro hàng đầu Châu Âu, cũng nhờ vào chuyên môn nghiên cứu bổ sung của Montanuniversität Leoben, được hợp nhất tại Trung tâm nghiên cứu hydro và carbon Áo – HY-CARE – và nhiều công ty hydro địa phương.
Nghị viên Nhà nước về Kinh tế và Nghiên cứu Willibald Ehrenhöfer, cho biết:
Công nghệ hydro đóng vai trò thiết yếu trong việc thúc đẩy quá trình phi carbon hóa nền kinh tế và do đó thành công trong việc làm chủ quá trình chuyển đổi xanh.
“Styria đã rất thành công trong việc nghiên cứu các công nghệ này và do đó là một phần của thung lũng hydro đầu tiên của châu Âu cho các ứng dụng công nghiệp. Với trung tâm thử nghiệm mới tại Đại học Công nghệ Graz, chúng tôi đang củng cố thêm vị thế dẫn đầu của mình trong lĩnh vực thiết yếu này và tăng cường khả năng hiển thị quốc tế của mình”,
Helmut Antrekowitsch, Phó Hiệu trưởng phụ trách Nghiên cứu và Phát triển bền vững tại Montanuniversität Leoben, cho biết:
Sự phối hợp chặt chẽ các mục tiêu nghiên cứu của hai trường đại học Styria TU Austria góp phần đáng kể vào việc thúc đẩy nghiên cứu hydro tại Áo,
“Re
Trung tâm nghiên cứu Hydro và Carbon tại Leoben đang tích cực nghiên cứu phát triển các công nghệ quy trình tiên tiến để cung cấp lượng lớn hydro cho mục đích sử dụng trong công nghiệp. Đồng thời, toàn bộ chu trình giá trị gia tăng của hydro và carbon đang được nghiên cứu. Điều này bổ sung hoàn hảo cho các hoạt động của Đại học Công nghệ Graz, tạo điều kiện cho một mạng lưới nghiên cứu tuyệt vời vượt ra ngoài biên giới Áo.”
Điều kiện lý tưởng để thử nghiệm hệ thống điện phân dài hạn
Alexander Trattner từ Viện Nhiệt động lực học và Hệ thống đẩy bền vững của TU Graz và là Tổng giám đốc điều hành của Trung tâm năng lực HyCentA COMET, cho biết:
Trung tâm thử nghiệm điện phân mới cung cấp các điều kiện lý tưởng cho các thử nghiệm dài hạn, thử nghiệm lão hóa tăng tốc và phân tích hành vi suy thoái và độ tin cậy của hệ thống cho nhiều hệ thống và công nghệ điện phân khác nhau,
Việc tích hợp trực tiếp các hoạt động theo định hướng công nghiệp với các hệ thống phân tích khí và nước có độ chính xác cao đảm bảo chất lượng hydro có thể được đánh giá theo các tiêu chuẩn quốc tế - có hoặc không có hệ thống lọc tích hợp.
Alexander Trattner, cho biết:
Điều này cho phép chúng tôi xác định chính xác các yêu cầu về sản lượng hàng loạt của các hệ thống điện phân trong tương lai,
Hệ sinh thái nghiên cứu tích hợp: sản xuất, lưu trữ, sử dụng
Viktor Hacker, Trưởng khoa Kỹ thuật hóa học và Công nghệ môi trường kiêm Người phát ngôn của Trung tâm nghiên cứu Công nghệ nhiên liệu và hydro xanh, cho biết:
Cơ sở hạ tầng mới tạo điều kiện cho hệ sinh thái nghiên cứu tích hợp hoàn toàn cho các công nghệ hydro tại TU Graz lần đầu tiên.
“Điều này mở ra những cơ hội khoa học mới cho các thử nghiệm dài hạn và thử nghiệm ứng suất cũng như phân tích hệ thống trong điều kiện thực tế. Một trong những đặc điểm nổi bật của địa điểm Graz là sự hợp tác khoa học chặt chẽ ở mọi quy mô – từ nghiên cứu khoa học vật liệu cơ bản đến các thử nghiệm quy mô phòng thí nghiệm và các ứng dụng tiền công nghiệp ở quy mô megawatt.”
Do đó, Graz đang tạo ra một mô hình để phát triển và thử nghiệm các hệ thống năng lượng tương lai độc đáo ở châu Âu. Một giàn thử nghiệm mới cho các ngăn xếp pin nhiên liệu nhằm mục đích tăng đáng kể hiệu quả và tuổi thọ của công nghệ đồng thời giảm việc sử dụng các kim loại hiếm như bạch kim. Cơ sở hạ tầng mới cho phép thử nghiệm trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt và ở góc nghiêng lớn, tương tự như những điều kiện thường gặp trong các ứng dụng hàng hải và hàng không. Một trọng tâm nghiên cứu khác là tối ưu hóa các thiết bị điện phân-pin nhiên liệu kết hợp có thể linh hoạt sản xuất hydro hoặc tạo ra điện.
Các giàn thử nghiệm mở rộng cho các đầu đốt nhiệt độ cao công nghiệp tại Viện Kỹ thuật Nhiệt (IWT) sẽ là một trong những người dùng chính khác của hydro xanh. Tại đây, các nhà nghiên cứu trộn hydro với khí tự nhiên để nghiên cứu tác động lên nguồn cung cấp khí, hệ thống xả và tải đầu đốt, trong đó các hỗn hợp khí khác nhau được thử nghiệm ở nhiệt độ xả từ 800 đến 1.500°C trong phạm vi công suất lên tới 1,2 MW.
