Da Nang: Gli studenti creano un dispositivo per l'immagazzinamento dell'idrogeno.

Un gruppo di studenti di Da Nang ha utilizzato materiali a base di idruri metallici e una tecnica di riscaldamento che prevede la carica e la scarica di idrogeno per creare un dispositivo in grado di immagazzinare oltre 20 grammi di idrogeno gassoso.

La ricerca è stata condotta da Vo Du Dinh, Le Anh Van, Lam Dao Nhon, Nguyen Hung Tam e Mai Duc Hung del Dipartimento di Ingegneria Automobilistica, Facoltà di Ingegneria Meccanica, Università di Tecnologia e Istruzione - Università di Da Nang, a partire da ottobre 2023. Il prodotto si concentra sulla tecnologia di accumulo di energia a idrogeno allo stato solido, applicabile nei sistemi di gestione energetica e nei trasporti ecocompatibili.

Il prodotto è costituito da due parti principali: un serbatoio per lo stoccaggio dell'idrogeno e componenti ausiliari, e un sistema di controllo intelligente. Il principio di funzionamento del serbatoio si basa sulla reazione tra il magnesio metallico presente nel serbatoio e l'idrogeno per produrre idruro di magnesio (MgH₂). Riscaldando il serbatoio a 250-350 °C, si verifica la carica di idrogeno a una pressione superiore a 1 bar. Viceversa, il rilascio di idrogeno avviene quando la pressione è inferiore a 1 bar.

Grazie a un sistema intelligente composto da microcontrollori e sensori che monitorano e controllano temperatura e pressione, si garantisce un funzionamento efficiente e sicuro durante la transizione di fase del composto di stoccaggio dell'idrogeno.

Secondo il capo del team Vo Du Dinh, attualmente esistono tre tecnologie per lo stoccaggio dell'idrogeno: gas compresso, gas liquefatto e solido. In forma di gas compresso, l'idrogeno viene immagazzinato in serbatoi ad alta pressione, da 350 a 700 bar (5.000-10.000 psi). In forma liquida, l'idrogeno viene raffreddato a -253 °C per convertirlo allo stato liquido, quindi immagazzinato in serbatoi isolati. In forma solida, l'idrogeno viene immagazzinato in composti di idruri metallici o altri materiali assorbenti come strutture metallo-organiche (MOF), nanotubi di carbonio, ecc.

Secondo Dinh, ogni metodo di archiviazione presenta vantaggi e svantaggi diversi. Pertanto, la scelta della tecnologia dipende dallo scopo di utilizzo, come ad esempio il trasporto, l'archiviazione statica o le applicazioni mobili, tenendo conto di fattori quali costi, efficienza e sicurezza.

Il gruppo di valutazione ha rilevato che le sfide relative allo stoccaggio dell'idrogeno richiedono tecnologie complesse e costose per garantire sicurezza ed efficienza. La mancanza di infrastrutture di supporto e la bassa efficienza economica rappresentano ostacoli importanti alla diffusione dell'idrogeno come fonte di energia pulita.

Nella loro ricerca, i membri del team volevano creare un dispositivo di stoccaggio dell'idrogeno allo stato solido perché questa tecnologia è sicura e meno soggetta a incendi o esplosioni. Questa tecnologia consente uno stoccaggio più semplice poiché non richiede pressioni estremamente elevate o temperature estremamente basse come lo stoccaggio di gas o gas liquefatti.

In teoria, il prodotto del gruppo può immagazzinare materiali e, dopo la reazione, produrre un massimo di 20,74 g di idrogeno gassoso. Secondo Dinh, si tratta di una stima dovuta alle limitate risorse di ricerca e alla mancanza di alcune attrezzature specializzate, pertanto la quantità effettiva non è ancora stata determinata.

Il team progetta recipienti a pressione specializzati in conformità con le normative e gli standard vietnamiti per i recipienti a pressione. In caso di incidenti imprevisti durante il funzionamento, il sistema di riscaldamento indiretto interrompe completamente l'alimentazione elettrica, riportando l'apparecchiatura al suo stato normale per garantire la sicurezza.

Il dottor Bui Van Hung, docente presso la Facoltà di Ingegneria Meccanica dell'Università di Istruzione Tecnica di Da Nang, ha valutato che il gruppo di ricerca si trova solo nella fase di individuazione di materiali di stoccaggio idonei, capaci di assorbire e rilasciare idrogeno. Il gruppo ha inoltre realizzato un modello di simulazione della capacità e delle condizioni necessarie per lo stoccaggio di questo combustibile.

Ha valutato che la quantità di idrogeno presente nel prodotto del gruppo, stimata intorno ai 20 g, equivalenti a circa 0,66 kWh, è piuttosto bassa. Questo livello di energia è adatto per piccoli dispositivi o esperimenti, ma non sufficiente ad alimentare veicoli come automobili o apparecchiature industriali per periodi prolungati.

Per aumentare la quantità di idrogeno immagazzinato, il dottor Hung ha suggerito che il gruppo dovrebbe cercare leghe o materiali in grado di assorbire più idrogeno senza aumentare significativamente la massa del materiale. Tuttavia, alcuni materiali con un'elevata densità di stoccaggio dell'idrogeno richiedono condizioni e ambienti in cui le transizioni di fase tra carica e scarica sono più difficili da realizzare. Egli ritiene che, sulla base di questa ricerca, il gruppo debba condurre ulteriori esperimenti in futuro con materiali che presentano difficoltà di transizione tra le fasi.

Secondo la Proprietà Intellettuale e l'Innovazione

Fonte: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/da-nang-sinh-vien-tao-ra-thiet-luu-tru-hydrogen/20241022085643255