Да предвидят бъдещето на водородното гориво като чист енергиен източник и да го направят по-използваемо и по-ефективно – това е амбициозната цел на група български учени, които работят заедно точно в тази насока. Проектът им се нарича „Оптимална работа на силови електронни преобразователи за водородни технологии – Водород – към Х приложения“ и е финансиран от Фонд „Научни изследвания“. Ръководител е доц. д-р инж. Димитър Арнаудов от Техническия университет в София. Проектът се осъществява в партньорство с Института по електрохимия и енергийни системи „Академик Евгени Будевски“ към БАН. Ръководител от страна на института е доц. д-р инж. Благой Бурдин. Пловдивският принос е на научните работници, начело с проф. д-р инж. Цветана Григорова – ръководител катедра „Електроника“ във факултета по „Електроника и автоматика“ на Техническия университет - филиал Пловдив.

Новата научна разработка е фундаментална. Тя няма да се патентова и ще бъде отворена за всички учени по света. И е твърде сложна, за да бъде обяснена с две думи. Но все пак най-общо българският научен екип ще се стреми да използва получения „зелен водород“ като намери начин за по-ефективното използване на водородното гориво в превозните средства (автомобили, камиони и други) и електрозахранващи системи. Професор д-р Цветана Григорова обяснява: „Целта е да изследваме режима на съвместна работа на електронни преобразователи и горивни клетки като се приложат алгоритми и технологии за оптимална работа. Предлагане на методики за асемблиране на водородни горивни клетки с подходящи за съответното приложение електронни преобразуватели. Къде работят заедно електронният преобразовател и горивната клетка? Едно от приложенията е в транспорта. Там е много важно да се осъществят такива алгоритми, които да подобрят съвместната работа, за да постигнем максимална ефективност. Същото е и в процесите на електролизата – при разграждането на съединенията до получаване на водород. И в този случай имаме съвместна работа.“

В България все още нямаме много водородни автомобили за лична употреба, защото още нямаме създадена структура от зарядни станции. Затова са и европейските програми, които насърчават развитието на този тип транспорт. Вече има резултати при тежкотоварните автомобили. Те са не само голям потребител на енергия, но и голям замърсител.

Откъде се взема водород

Когато говорим за зеления водород, той се създава на базата на енергоефективни източници – чрез зелена енергия да произведем водород. Засега в България има една водородна зарядна станция. Водородният автомобил има електродвигател и той се захранва с енергия, произведена на борда на автомобила чрез свързване на кислород от въздуха и водород от резервоарите в горивна клетка. На изхода ще излезе водна пара, а не пушек. Вътре в автомобила има и значително количество електронни преобразуватели на енергия, осъществяващи връзка между горивната клетка, електродвигателя и всички консуматори в автомобила. От тяхната работа силно зависи както сигурната и безопасна работа, така и енергийната ефективност на автомобила. Водородни автомобили в света има сравнително отскоро, но вече има производители в различни страни. Водородните зарядни станции са скъпи съоръжения. Иначе казано самият водород е екологичен, но производството му изисква прилагането на прецизна технология. Зареждането с водород става много по-бързо, отколкото зареждането с електричество на един електромобил.

Работата по проекта ще продължи 3 години. Българските учени ще докажат и по експериментален път аналитично изведените от тях нови знания. Иначе казано – дали са постигнали нужната ефективност, дали българските алгоритми наистина са оптимални. По проект са предвидени средства за закупуване на специализирана техника, с която да изследваме и показваме качеството на нашата работа – разработените и постигнати оптимални режими, обяснява проф. Григорова. Като всяко инженерно изследване започва с моделиране, за това провеждаме и работен семинар за подобряване на уменията на екипа за работа със специфични софтуерни среди за силови електронни преобразуватели И продължава: „Не сме безгрешни, затова проверяваме много прецизно всички резултати. Оглеждаме ги внимателно най-малкото, за да разберем да не би да са случайни. Не бива да публикуваме неверни данни, още повече, че заставаме с имената си зад тях. Изисква се много работа от екипа, за да могат всички резултати да бъдат надеждно потвърдени.“

Цената на една водородна клетка е около 20000 лева. С едно зареждане на серийно произвеждан автомобил с водородно гориво той може да измине около 500 километра и после отново трябва да се зареди. Следователно работата по проекта може да се оцени и от тази гледна точка – ако намалим разхода на използвания водород, автомобилът ще измине повече разстояние и по-рядко ще се зарежда.

Това изследване е важна крачка към бъдеще, в което водородът ще се използва както за производство на енергия, но и за транспорт и индустрия. Целта е постигане на по-висока ефективност, надеждност и икономичност на водородните системи, които ще бъдат в основата на бъдещата водородна мобилност и енергетика. Проектът е стъпка към реализация на националните и европейските приоритети за развитие на устойчиви, екологични енергийни технологии.