กลุ่มนักศึกษา จากดานัง ใช้โลหะไฮไดรด์และเทคนิคการให้ความร้อนเพื่อดำเนินกระบวนการชาร์จและปล่อยไฮโดรเจน โดยสร้างอุปกรณ์ที่สามารถกักเก็บไฮโดรเจนในรูปก๊าซได้มากกว่า 20 กรัม
งานวิจัยนี้ดำเนินการโดย Vo Du Dinh, Le Anh Van, Lam Dao Nhon, Nguyen Hung Tam และ Mai Duc Hung จากภาควิชาช่างยนต์ คณะวิศวกรรมเครื่องกล มหาวิทยาลัยเทคนิคศึกษา มหาวิทยาลัยดานัง ตั้งแต่เดือนตุลาคม 2023 ผลิตภัณฑ์มุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานไฮโดรเจนแบบแข็ง ซึ่งนำไปใช้ในระบบการจัดการพลังงานและการขนส่งที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
ผลิตภัณฑ์นี้ได้รับการออกแบบด้วยส่วนหลักสองส่วน ได้แก่ ถังไฮโดรเจนพร้อมส่วนประกอบเสริมและระบบควบคุมอัจฉริยะ หลักการทำงานของถังนั้นขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาระหว่างโลหะแมกนีเซียมในถังและไฮโดรเจนเพื่อสร้างสารประกอบแมกนีเซียมไฮไดรด์ (MgH₂) เมื่อถูกความร้อนที่ 250-350°C ไฮโดรเจนจะถูกชาร์จภายใต้สภาวะความดันที่สูงกว่า 1 บาร์ ในทางกลับกัน ไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาเมื่อความดันต่ำกว่า 1 บาร์
ด้วยระบบอัจฉริยะที่ประกอบด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์และเซ็นเซอร์ที่คอยตรวจสอบและควบคุมอุณหภูมิและแรงดัน ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าระบบจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัยในช่วงการเปลี่ยนเฟสของสารประกอบกักเก็บไฮโดรเจน
ตามคำกล่าวของหัวหน้าทีม Vo Du Dinh ปัจจุบันมีเทคโนโลยีการเก็บไฮโดรเจนอยู่ 3 ประเภท ได้แก่ ก๊าซอัด ก๊าซเหลว และของแข็ง ในรูปแบบของก๊าซอัด ไฮโดรเจนจะถูกเก็บไว้ในถังแรงดันสูงที่แรงดัน 350 ถึง 700 บาร์ (5,000-10,000 psi) ในรูปแบบของไฮโดรเจนเหลวจะถูกทำให้เย็นลงที่ -253°C เพื่อเปลี่ยนเป็นสถานะของเหลว จากนั้นจึงเก็บไว้ในถังที่มีฉนวนหุ้ม ในรูปแบบของของแข็ง ไฮโดรเจนจะถูกเก็บไว้ในสารประกอบไฮไดรด์ของโลหะหรือวัสดุดูดซับอื่นๆ เช่น กรอบโลหะอินทรีย์ (MOF) คาร์บอนนาโนทิวบ์ เป็นต้น
ตามคำกล่าวของ Dinh วิธีการจัดเก็บข้อมูลแต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียที่แตกต่างกัน ดังนั้น การเลือกเทคโนโลยีจึงขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ในการใช้งาน เช่น การขนส่ง การจัดเก็บแบบคงที่ หรือการใช้งานแบบเคลื่อนที่ ซึ่งต้องคำนึงถึงต้นทุน ประสิทธิภาพ และปัจจัยด้านความปลอดภัยด้วย
ทีมประเมินกล่าวว่าความท้าทายในการกักเก็บไฮโดรเจนต้องใช้เทคโนโลยีที่ซับซ้อนและมีต้นทุนสูงเพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยและประสิทธิภาพ การขาดโครงสร้างพื้นฐานสนับสนุนและประสิทธิภาพ ทางเศรษฐกิจ ที่ต่ำเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการใช้ไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงานสะอาดอย่างแพร่หลาย
ในการวิจัยของทีม สมาชิกต้องการสร้างอุปกรณ์กักเก็บไฮโดรเจนแบบแข็ง เนื่องจากเทคโนโลยีนี้ปลอดภัยและมีโอกาสระเบิดน้อยกว่า เทคโนโลยีนี้ช่วยให้กักเก็บได้ง่ายขึ้น เนื่องจากไม่ต้องใช้แรงดันสูงมากหรืออุณหภูมิต่ำมาก เช่น กักเก็บก๊าซหรือก๊าซเหลว
ในทางทฤษฎี ผลิตภัณฑ์ของกลุ่มนี้สามารถจัดเก็บวัสดุได้ และหลังจากปฏิกิริยาแล้ว จะผลิตไฮโดรเจนในรูปก๊าซได้สูงสุด 20.74 กรัม ตามที่ Dinh กล่าว นี่เป็นตัวเลขประมาณการเนื่องจากสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการวิจัยที่มีจำกัดและขาดอุปกรณ์เฉพาะทาง ดังนั้นปริมาณที่แท้จริงจึงยังไม่ได้รับการกำหนด
กลุ่มนี้ออกแบบถังพิเศษตามมาตรฐานและระเบียบข้อบังคับของเวียดนามเกี่ยวกับภาชนะรับแรงดัน เมื่อเกิดเหตุการณ์ไม่คาดคิดขึ้นในขณะที่อุปกรณ์กำลังทำงาน ระบบทำความร้อนทางอ้อมจะตัดแหล่งความร้อนทั้งหมดและกลับสู่ สภาวะปกติ เพื่อความปลอดภัย
ดร. บุ้ย วัน หุ่ง อาจารย์คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคนิคศึกษา มหาวิทยาลัยดานัง ประเมินว่างานวิจัยของกลุ่มยังอยู่ในขั้นค้นหาวัสดุจัดเก็บที่เหมาะสมที่สามารถดูดซับและปลดปล่อยไฮโดรเจนได้ นอกจากนี้ กลุ่มยังได้สร้างแบบจำลองจำลองความสามารถและเงื่อนไขในการกักเก็บเชื้อเพลิงนี้ด้วย
เขาประเมินว่าปริมาณไฮโดรเจนในผลิตภัณฑ์ของกลุ่มอยู่ที่ประมาณ 20 กรัม เทียบเท่ากับประมาณ 0.66 กิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งถือว่าค่อนข้างต่ำ ระดับพลังงานนี้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็กหรือการทดลอง แต่ไม่เพียงพอต่อการใช้งานยานพาหนะ เช่น รถยนต์ หรืออุปกรณ์อุตสาหกรรมเป็นเวลานาน
เพื่อเพิ่มปริมาณไฮโดรเจนที่เก็บไว้ ดร. ฮังแนะนำว่าทีมควรค้นหาโลหะผสมหรือวัสดุที่สามารถดูดซับไฮโดรเจนได้มากขึ้นโดยไม่เพิ่มมวลของวัสดุมากเกินไป อย่างไรก็ตาม วัสดุบางชนิดที่มีความหนาแน่นของไฮโดรเจนสูงจำเป็นต้องมีเงื่อนไขและสภาพแวดล้อมที่ทำให้การเปลี่ยนสถานะระหว่างการชาร์จและการคายประจุเกิดขึ้นได้ยากขึ้น เขากล่าวว่าจากการวิจัยนี้ ทีมจำเป็นต้องทำการทดสอบวัสดุที่เปลี่ยนสถานะได้ยากในอนาคตให้มากขึ้น
ตามหลักทรัพย์สินทางปัญญาและนวัตกรรม
การแสดงความคิดเห็น (0)