Vetypolttokennon käyttö teleasemien energianlähteenä

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli vetypolttokennojen mahdollinen käyttö teleasemien energialähteenä. Nykyisin energia-alalla on vahva suuntaus kohti uusiutuvien energialähteiden käyttöä fossiilisten polttoaineiden sijaan. Tämä siirtyminen kohti vihreämpää energiantuotantoa on erityisen tärkeää ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi ja huoltovarmuuden takaamiseksi. Teleasemien toimintavarmuus on tärkeää viestinnän ja huoltovarmuuden kannalta, ja siksi on olennaista varmistaa niiden sähkönsaanti myös häiriötilanteissa.

Opinnäytetyö tehtiin Sitema Oy:n toimeksiannosta. Sitema on aiemmin suunnittelut ratkaisuja, joissa teleasemat on varustettu aurinkopaneeleilla ja metanolipolttokennoilla. Sitema haluaa selvittää, voisiko metanolipolttokennon korvata vetypolttokennolla, jos vetyä on helposti saatavilla polttoaineeksi.

Työssä käydään ensin läpi yleisimmät polttokennotyypit ja niiden ominaisuudet, joiden pohjalta vetypolttokenno voidaan päätellä toimivaksi ratkaisuksi pienimuotoisen energiantuotantoon. Tämän jälkeen käydään lyhyesti läpi vedyn yleisimmät tuotantomenetelmät sekä vedyn säilytys ja sen haasteet. Työtä varten etsittiin kolme markkinoilla olevaa vetypolttokennomallia, joiden ominaisuuksia, kuten nimellistehoa, jännitettä, toimintalämpötilaa ja toiminta-aikaa, vertailtiin keskenään.

Vetypolttokennot vaikuttavat riittävän tehokkailta teleasemien energianlähteiksi, mutta niiden käytössä on haasteita liittyen polttoaineen säilytykseen ja kustannuksiin. Metanolipolttokennoihin verrattuna vetypolttokennojen etu on se, että ne eivät tuota haitallisia päästöjä käytön aikana. Kuitenkin metanolipolttokennojen käyttökustannukset saattavat olla alhaisemmat johtuen metanolin edullisemmasta hinnasta ja helpommasta säilytyksestä. Metanolia on helppo säilöä suuria määriä kerrallaan verrattuna vetyyn, joten metanolipolttokennon toiminta-aika on paljon pidempi. Tämän perusteella metanolipolttokenno on halvempi ja luotettavampi ratkaisu teleaseman energianlähteeksi.