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 tehnici de încălzire pentru a realiza procesul de încărcare și descărcare a hidrogenului, creând un dispozitiv care poate stoca 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, Departamentul de Mecanică Auto, Facultatea de Inginerie Mecanică, Universitatea de Educație Tehnică - Universitatea din Danang, începând cu octombrie 2023. Produsul vizează tehnologia de stocare a energiei în hidrogen solid, aplicată în sistemele de management al energiei și transportul ecologic.

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

Cu un sistem inteligent care include microcontrolere și senzori care monitorizează și controlează temperatura și presiunea. Acest lucru asigură funcționarea eficientă și sigură a sistemului în timpul tranziției de fază a compusului de stocare a hidrogenului.

Potrivit liderului echipei, Vo Du Dinh, există în prezent trei tehnologii de stocare a 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). Sub formă lichidă, hidrogenul este răcit la -253°C pentru a se transforma în stare lichidă, apoi stocat în rezervoare izolate. Sub 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.

Conform 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... în care se iau în considerare factorii de cost, performanță și siguranță.

Echipa de evaluare a declarat 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 bariere majore în calea aplicării pe scară largă a hidrogenului ca sursă de energie curată.

În cercetarea echipei, membrii au dorit să creeze un dispozitiv pentru stocarea hidrogenului în formă solidă, deoarece această tehnologie este sigură și mai puțin probabilă să explodeze. Această tehnologie permite o stocare mai ușoară, deoarece nu necesită presiuni extrem de mari sau temperaturi extrem de scăzute, precum depozitarea gazului sau a gazului lichefiat.

Teoretic, produsul grupului poate stoca materiale, iar după reacție, va produce o producție maximă de 20,74 g de hidrogen gazos. Potrivit lui Dinh, acesta este un număr estimat din cauza facilităților de cercetare limitate și a lipsei de echipamente specializate, astfel încât masa reală nu a fost încă determinată.

Grupul proiectează rezervoare specializate conform standardelor și reglementărilor vietnameze privind recipientele sub presiune. Când apar probleme neașteptate în timpul funcționării dispozitivului, sistemul de încălzire indirectă va întrerupe toate sursele de căldură și va reveni la starea normală pentru a asigura siguranța.

Dr. Bui Van Hung, lector universitar la Facultatea de Inginerie Mecanică, Universitatea de Educație Tehnică - Universitatea din Da Nang, a evaluat că cercetarea grupului se află abia în etapa de găsire a materialelor de stocare adecvate, care pot absorbi și elibera 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 opera vehicule precum mașini sau echipamente industriale pentru o perioadă lungă de timp.

Pentru a crește cantitatea de hidrogen stocată, Dr. Hung a sugerat ca echipa să găsească aliaje sau materiale care pot absorbi mai mult hidrogen fără a crește prea mult masa materialului. Cu toate acestea, unele materiale cu densitate mare de stocare a hidrogenului necesită condiții și medii care fac tranziția de fază între încărcare și descărcare mai dificilă. El a spus că, pe baza acestei cercetări, echipa trebuie să efectueze mai multe teste pe materiale care sunt dificil de trecut prin tranziții de fază în viitorul apropiat.

Comentariu (0)