Da Nang: Studenții creează un dispozitiv de stocare a hidrogenului.

Un grup de studenți din Da Nang a folosit materiale pe bază de hidrură metalică și o tehnică de încălzire care implică încărcarea și descărcarea hidrogenului pentru a crea un dispozitiv care stochează peste 20 g de hidrogen gazos.

Cercetarea a fost realizată de Vo Du Dinh, Le Anh Van, Lam Dao Nhon, Nguyen Hung Tam și Mai Duc Hung de la Departamentul de Inginerie Auto, Facultatea de Inginerie Mecanică, Universitatea de Tehnologie și Educație – Universitatea Da Nang, începând cu octombrie 2023. Produsul se concentrează pe tehnologia de stocare a energiei pe bază de hidrogen în stare solidă, aplicabilă în sistemele de management al energiei și transportul ecologic.

Produsul este conceput cu două părți principale: un rezervor de stocare a hidrogenului și componente auxiliare, precum și un sistem inteligent de control. Principiul de funcționare al rezervorului se bazează pe reacția dintre magneziul metalic din rezervor și hidrogen pentru a produce hidrură de magneziu (MgH₂). Când este încălzit la 250-350°C, încărcarea cu hidrogen are loc la o presiune mai mare de 1 bar. În schimb, eliberarea de hidrogen are loc când presiunea este sub 1 bar.

Cu un sistem inteligent format din microcontrolere și senzori care monitorizează și controlează temperatura și presiunea, acest lucru asigură o funcționare eficientă și sigură în timpul tranziției de fază a compusului de stocare a hidrogenului.

Potrivit liderului echipei, Vo Du Dinh, există în prezent trei tehnologii pentru stocarea hidrogenului: gaz comprimat, gaz lichefiat și solid. Sub formă de gaz comprimat, hidrogenul este stocat în rezervoare de înaltă presiune, de la 350 la 700 bar (5.000-10.000 psi). În formă lichidă, hidrogenul este răcit la -253°C pentru a fi transformat în stare lichidă, apoi stocat în rezervoare izolate. În formă solidă, hidrogenul este stocat în compuși de hidrură metalică sau alte materiale absorbante, cum ar fi structuri metalo-organice (MOF), nanotuburi de carbon etc.

Potrivit lui Dinh, fiecare metodă de stocare are avantaje și dezavantaje diferite. Prin urmare, alegerea tehnologiei depinde de scopul utilizării, cum ar fi transportul, stocarea statică sau aplicațiile mobile, ținând cont de factori precum costul, eficiența și siguranța.

Echipa de evaluare a remarcat că provocările legate de stocarea hidrogenului necesită tehnologii complexe și costisitoare pentru a asigura siguranța și eficiența. Lipsa infrastructurii de susținere și eficiența economică scăzută reprezintă obstacole majore în calea aplicării pe scară largă a hidrogenului ca sursă de energie curată.

În cercetarea lor, membrii echipei au dorit să creeze un dispozitiv de stocare a hidrogenului în stare solidă, deoarece această tehnologie este sigură și mai puțin predispusă la incendii sau explozii. Această tehnologie permite o stocare mai ușoară, deoarece nu necesită presiuni extrem de ridicate sau temperaturi extrem de scăzute, precum depozitarea gazului sau a gazului lichefiat.

Teoretic, produsul grupului poate stoca materiale și, după reacție, poate produce o cantitate maximă de 20,74 g de hidrogen gazos. Potrivit lui Dinh, aceasta este o estimare datorată facilităților de cercetare limitate și lipsei unor echipamente specializate, astfel încât cantitatea reală nu a fost încă determinată.

Echipa proiectează recipiente sub presiune specializate în conformitate cu reglementările și standardele vietnameze pentru recipientele sub presiune. În cazul unor incidente neprevăzute în timpul funcționării, sistemul de încălzire indirectă oprește complet sursa de căldură, readucând echipamentul la starea sa normală pentru a asigura siguranța.

Dr. Bui Van Hung, lector universitar la Facultatea de Inginerie Mecanică, Universitatea de Educație Tehnică - Universitatea Da Nang, a evaluat că grupul de cercetare se află abia în etapa de găsire a materialelor de stocare adecvate, capabile să absoarbă și să elibereze hidrogen. Grupul a construit, de asemenea, un model de simulare al capacității și condițiilor de stocare a acestui combustibil.

El a evaluat că cantitatea de hidrogen din produsul grupului, estimată la aproximativ 20 g, echivalentul a aproximativ 0,66 kWh, este destul de scăzută. Acest nivel de energie este potrivit pentru dispozitive mici sau experimente, dar nu suficient pentru a alimenta vehicule precum mașini sau echipamente industriale pentru perioade lungi de timp.

Pentru a crește cantitatea de hidrogen stocată, Dr. Hung a sugerat ca grupul să caute aliaje sau materiale capabile să absoarbă mai mult hidrogen fără a crește semnificativ masa materialului. Cu toate acestea, unele materiale cu densitate mare de stocare a hidrogenului necesită condiții și medii în care tranzițiile de fază între încărcare și descărcare sunt mai dificil de realizat. El consideră că, pe baza acestei cercetări, grupul trebuie să efectueze experimente suplimentare cu materiale care sunt dificil de trecut între faze în viitor.

Comentariu (0)