Wodorki metalu do magazynowania i sprężania wodoru
Badacze uczestniczący w projekcie ATLAS-H2 (Advanced metal hydride tanks for integrated hydrogen applications) opracowali technologię zbiornika do przechowywania stałego wodoru i jego sprężania. Wodór wchodzi w reakcje z różnymi stopami metalu i fazami międzymetalicznymi tworząc wodorki metalu. Możliwe jest modyfikowanie kierunku takiej reakcji chemicznej dzięki odpowiedniej kontroli temperatury i ciśnienia. Innymi słowy, wodór można naładować jonami metalicznymi, a następnie rozładować. Prace nad powstaniem zbiornika do przechowywania wodoru w postaci wodorków metalu zostały poprzedzone wieloma badaniami. Po pierwsze, należało zsyntetyzować, zbadać i ocenić w skali laboratoryjnej różne rodzaje materiałów do przechowywania wodoru, mając na względzie planowane ich wykorzystanie (przechowywanie i sprężanie wodoru). Były to: materiał na bazie Mg oraz stopy AB2 / AB5 (np. system La1-xCexNi5). Spośród wszystkich wodorków metalu przetestowanych pod kątem przechowywania wodoru, wybrano kilka do dalszych prac nad pełnowymiarowym systemem. Prototyp zawiera krążki sprasowanego wodorku magnezu oraz materiał przemiany fazowej do przechowywania ciepła uwalnianego podczas absorpcji wodoru i jego ponownego wykorzystania w trakcie desorpcji. Przeprowadzono serię testów absorpcji i desorpcji, aby ocenić wydajność zbiornika do przechowywania wodoru na bazie Mg. Zastosowano ogniwo paliwowe z membraną do wymiany protonów o mocy zasilania 1,2 kW do przetestowania zdolności zbiornika do utrzymania wymaganego do prawidłowego działania natężenia przepływu wodoru. Technologia opracowana w ramach projektu ATLAS-H2 do przechowywania wodoru w postaci wodorków metalu w warunkach niskiego ciśnienia może znaleźć zastosowanie w wielu sektorach przemysłu związanych z odnawialnymi źródłami energii. Nie dziwi zatem fakt, że jej komercjalizacja już się rozpoczęła. W ramach projektu zademonstrowano również wydajność skonstruowanej w skali laboratoryjnej wieloetapowej sprężarki wodoru w postaci wodorku metalu, o ciśnieniu tłoczenia H2 wynoszącym 200 bar. Sprężarka H2 jest zasilana jedynie ciepłą i zimną wodą, a natężenie przepływu wynosi około 2000 litrów H2/godzinę. Aktualnie trwają prace nad kontynuacją projektu w celu udoskonalenia prototypu sprężarki wodorku metalu (MHC) opracowanego w ramach projektu ATLAS-H2, oceny tej technologii pod kątem jej ewentualnego wykorzystania do pracy całkowicie w oparciu o energię odnawialną (RE) oraz w celu zbadania aktualnego zapotrzebowania na sprężarki wodorku metalu, szczególnie w kontekście RE.
Słowa kluczowe
Wodorki metalu, magazynowanie wodoru, ogniwo paliwowe, ATLAS-H2, zbiornik, wodorek magnezu, materiał przemiany fazowej
