Da Nang: Studenter lager hydrogenlagringsenhet

En gruppe studenter fra Da Nang brukte metallhydridmaterialer og oppvarmingsteknikker for å utføre hydrogenladings- og utladingsprosessen, og skapte en enhet som kan lagre mer enn 20 g gassformig hydrogen.

Forskningen ble utført av Vo Du Dinh, Le Anh Van, Lam Dao Nhon, Nguyen Hung Tam og Mai Duc Hung, Institutt for bilmekanikk, Fakultet for maskinteknikk, Universitetet for teknisk utdanning - Universitetet i Danang fra oktober 2023. Produktet tar sikte på teknologi for lagring av fast hydrogenenergi, anvendt i energistyringssystemer og grønn transport.

Produktet er konstruert med to hoveddeler: en hydrogentank med tilleggskomponenter og et intelligent kontrollsystem. Tankens driftsprinsipp er basert på reaksjonen mellom magnesiummetall i tanken og hydrogen for å danne en magnesiumhydridforbindelse (MgH₂). Ved oppvarming til 250–350 °C skjer hydrogenladning under trykkforhold over 1 bar. Omvendt skjer hydrogenfrigjøring når trykket er under 1 bar.

Med et smart system som inkluderer mikrokontrollere og sensorer som overvåker og kontrollerer temperatur og trykk, sikrer dette at systemet fungerer effektivt og trygt under faseovergangen til hydrogenlagringsforbindelsen.

Ifølge teamleder Vo Du Dinh finnes det for tiden tre hydrogenlagringsteknologier i form av komprimert gass, flytende gass og fast stoff. I form av komprimert gass lagres hydrogen i høytrykkstanker, fra 350 til 700 bar (5 000–10 000 psi). I væskeform avkjøles hydrogen til -253 °C for å gå over i flytende tilstand, og lagres deretter i isolerte tanker. I fast form lagres hydrogen i metallhydridforbindelser eller andre absorberende materialer som metallorganiske rammeverk (MOF-er), karbonnanorør, osv.

Ifølge Dinh har hver lagringsmetode forskjellige fordeler og ulemper. Derfor avhenger valget av teknologi av bruksformålet, for eksempel transport, statisk lagring eller mobile applikasjoner ... der kostnads-, ytelses- og sikkerhetsfaktorer tas i betraktning.

Vurderingsteamet sa at utfordringene innen hydrogenlagring krever komplekse og kostbare teknologier for å sikre sikkerhet og effektivitet. Mangelen på støtteinfrastruktur og lav økonomisk effektivitet er store hindringer for utbredt bruk av hydrogen som en ren energikilde.

I teamets forskning ønsket medlemmene å lage en enhet for å lagre hydrogen i fast form fordi denne teknologien er trygg og mindre sannsynlig å eksplodere. Denne teknologien muliggjør enklere lagring fordi den ikke krever ekstremt høyt trykk eller ekstremt lave temperaturer som lagring av gass eller flytende gass.

Teoretisk sett kan gruppens produkt lagre materialer, og etter reaksjonen vil det produsere en maksimal produksjon på 20,74 g gassformig hydrogen. Ifølge Dinh er dette et estimert tall på grunn av begrensede forskningsfasiliteter og mangel på spesialisert utstyr, så den faktiske massen er ennå ikke bestemt.

Gruppen designer spesialtanker i henhold til vietnamesiske standarder og forskrifter for trykkbeholdere. Når uventede problemer oppstår mens enheten er i drift, vil det indirekte varmesystemet stenge av alle varmekilder og gå tilbake til normal tilstand for å sikre sikkerhet.

Dr. Bui Van Hung, foreleser ved Fakultet for maskinteknikk, Universitetet for teknisk utdanning - Universitetet i Da Nang, vurderte at gruppens forskning bare er på stadiet der de finner egnede lagringsmaterialer som kan absorbere og frigjøre hydrogen. Gruppen bygde også en simuleringsmodell av evnen og forholdene for å lagre dette drivstoffet.

Han vurderte at mengden hydrogen i konsernets produkt, anslått til omtrent 20 g, tilsvarende omtrent 0,66 kWh, er ganske lav. Dette energinivået er egnet for små apparater eller eksperimenter, men ikke nok til å drive kjøretøy som biler eller industrielt utstyr over lengre tid.

For å øke mengden lagret hydrogen, foreslo Dr. Hung at teamet burde finne legeringer eller materialer som kan absorbere mer hydrogen uten å øke materialets masse for mye. Noen materialer med høy hydrogenlagringstetthet krever imidlertid forhold og miljøer som gjør faseovergangen mellom lading og utlading vanskeligere. Han sa at basert på denne forskningen må teamet utføre flere tester på materialer som er vanskelige å faseoverføre i nær fremtid.

I henhold til åndsverk og innovasjon

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