Om het hele jaar door waterstof op zonne-energie te produceren, moeten we de inherente wisselvalligheid van zonne-energie overwinnen en de systemen voor de opslag en conversie van waterstof optimaliseren. Hier is een algemeen overzicht van de betrokken stappen:

1. Verzameling van zonne-energie :

- Installeer zonnepanelen of fotovoltaïsche (PV) systemen om zonlicht op te vangen en om te zetten in elektriciteit.

- Gebruik efficiënte en betrouwbare zonnevolgsystemen om de opname van zonlicht gedurende de dag en tijdens verschillende seizoenen te maximaliseren.

2. Waterstofproductie :

- Gebruik de opgewekte zonne-elektriciteit om elektrolyzers voor waterelektrolyse van stroom te voorzien.

- Gebruik efficiënte elektrolysetechnologieën, zoals protonenuitwisselingsmembraan (PEM) of alkalische elektrolysers, om waterstof en zuurstof uit water te produceren.

3. Waterstofopslag :

- Bewaar de geproduceerde waterstof in geschikte opslagsystemen. Er kunnen verschillende methoden worden gebruikt:

- Gecomprimeerde waterstofopslag:Waterstof kan worden gecomprimeerd en opgeslagen in hogedruktanks of ondergrondse opslagfaciliteiten.

- Vloeibare waterstofopslag:Waterstof kan worden gekoeld en vloeibaar gemaakt voor opslag in cryogene tanks.

- Chemische waterstofopslag:Waterstof kan worden opgeslagen in chemische verbindingen zoals ammoniak (NH3) of metaalhydriden, waardoor de hantering en het transport eenvoudiger worden.

4. Seizoensgebonden energieopslag :

- Overtollige waterstof die wordt geproduceerd tijdens perioden met veel zonnestraling kan worden opgeslagen voor later gebruik tijdens perioden met weinig instraling of tijdens daluren.

- Dit kan worden bereikt door middel van grootschalige waterstofopslagfaciliteiten, zoals ondergrondse grotten of uitgeputte gasvelden.

5. Waterstofdistributie :

- Ontwikkel infrastructuur voor het transport en de distributie van waterstof. Het kan hierbij gaan om pijpleidingen, gespecialiseerde vrachtwagens of andere middelen om waterstof naar eindgebruikers te vervoeren.

6. Waterstofconversie :

- Indien nodig kan de opgeslagen waterstof worden gebruikt in brandstofcellen om elektriciteit op te wekken of voertuigen aan te drijven.

- Brandstofceltechnologie zet waterstof en zuurstof weer om in water, waarbij elektriciteit wordt geproduceerd en als bijproduct alleen waterdamp wordt uitgestoten.

7. Systeemoptimalisatie :

- Continu monitoren en optimaliseren van het gehele productie- en conversiesysteem voor waterstof op zonne-energie.

- Gebruik intelligente besturingsalgoritmen en data-analyse om de efficiëntie te maximaliseren, energieverliezen te minimaliseren en het hele jaar door een soepele werking te garanderen.

8. Integratie met andere hernieuwbare energiebronnen :

- Combineer de productie van waterstof op zonne-energie met andere hernieuwbare energiebronnen zoals wind- of waterkracht om de algehele veerkracht en betrouwbaarheid van het energiesysteem te vergroten.

9. Ondersteuning op het gebied van beleid en regelgeving :

- Implementeer ondersteunend beleid en regelgeving die de productie en het gebruik van zonne-waterstof aanmoedigen.

- Stimulansen bieden voor de ontwikkeling van hernieuwbare energie, onderzoek naar waterstofopslag en investeringen in infrastructuur.

10. Onderzoek en ontwikkeling :

- Voortdurend investeren in onderzoek en ontwikkeling om de efficiëntie en kosteneffectiviteit van de productie, opslag en brandstofceltechnologieën van waterstof op zonne-energie te verbeteren.

Door deze stappen te volgen en de samenwerking tussen onderzoekers, industrieën en beleidsmakers te bevorderen, is het mogelijk om duurzame waterstofsystemen op zonne-energie te ontwikkelen die het hele jaar door schone waterstof kunnen produceren en kunnen bijdragen aan een koolstofvrije energietoekomst.