Un grupo de estudiantes de Da Nang utilizó materiales de hidruro metálico y técnicas de calentamiento para llevar a cabo el proceso de carga y descarga de hidrógeno, creando un dispositivo que puede almacenar más de 20 g de hidrógeno gaseoso.
La investigación fue realizada por Vo Du Dinh, Le Anh Van, Lam Dao Nhon, Nguyen Hung Tam y Mai Duc Hung, Departamento de Mecánica Automotriz, Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad de Educación Técnica - Universidad de Danang desde octubre de 2023. El producto está destinado a la tecnología de almacenamiento de energía de hidrógeno sólido, aplicada en sistemas de gestión de energía y transporte ecológico.
El producto está diseñado con dos partes principales: tanque de hidrógeno con partes auxiliares y sistema de control inteligente. El principio de funcionamiento del tanque se basa en la reacción entre el metal magnesio en el tanque y el hidrógeno para crear el compuesto de hidruro de magnesio (MgH₂). Cuando se calienta a 250-350 °C, la carga de hidrógeno se produce en condiciones de presión superiores a 1 bar. Por el contrario, la liberación de hidrógeno se produce a presiones inferiores a 1 bar.
Con sistema inteligente que incluye microcontrolador y sensores que monitorean y controlan la temperatura y la presión. Esto garantiza un funcionamiento eficiente y seguro del sistema durante la transición de fase del compuesto de almacenamiento de hidrógeno.
Según el líder del equipo, Vo Du Dinh, actualmente existen tres tecnologías de almacenamiento de hidrógeno: gas comprimido, gas licuado y sólido. En forma de gas comprimido, el hidrógeno se almacena en tanques de alta presión, que varían entre 350 y 700 bares (5000–10 000 psi). En forma líquida, el hidrógeno se enfría a -253 °C hasta alcanzar el estado líquido y luego se almacena en tanques aislados. En forma sólida, el hidrógeno se almacena en compuestos de hidruros metálicos u otros materiales absorbentes como estructuras orgánicas metálicas (MOF), nanotubos de carbono…
Según Dinh, cada método de almacenamiento tiene diferentes ventajas y desventajas. Por lo tanto, la elección de la tecnología depende del propósito de uso como transporte, almacenamiento estático o aplicaciones móviles... teniendo en cuenta factores de costo, rendimiento y seguridad.
El equipo de evaluación dijo que el desafío en el almacenamiento de hidrógeno requiere tecnologías complejas y de alto costo para garantizar la seguridad y el rendimiento. Debido a la falta de infraestructura de apoyo y a la baja eficiencia económica, esto constituye una barrera importante para la aplicación generalizada del hidrógeno como fuente de energía limpia.
En la investigación del grupo, los miembros quieren crear un dispositivo de almacenamiento de hidrógeno sólido porque esta tecnología es segura y tiene menos probabilidades de provocar incendios o explosiones. Esta tecnología permite un almacenamiento más fácil porque no requiere presiones extremadamente altas ni temperaturas extremadamente bajas como ocurre con el almacenamiento de gas o gas licuado.
En teoría, el producto del equipo puede almacenar materiales y, después de la reacción, producirá una producción máxima de 20,74 g de hidrógeno gaseoso. Según Dinh, se trata de una cifra estimada debido a las limitadas instalaciones de investigación y a la falta de equipos especializados, por lo que aún no se ha determinado el volumen real.
Equipo especializado en diseño de tanques de acuerdo con las normas y regulaciones vietnamitas sobre recipientes a presión. Cuando ocurren problemas inesperados mientras el dispositivo está en funcionamiento, el sistema de calentamiento indirecto apaga todas las fuentes de calor y vuelve al estado normal para garantizar la seguridad.
El Dr. Bui Van Hung, profesor de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Educación Técnica de la Universidad de Da Nang, evaluó que la investigación del grupo solo está en la etapa de encontrar materiales de almacenamiento adecuados capaces de absorber y liberar hidrógeno. El equipo también construyó un modelo de simulación para simular la capacidad y las condiciones de almacenamiento de este combustible.
Evaluó que la masa de hidrógeno en el producto del grupo se estima en unos 20 g, equivalente a unos 0,66 kWh, lo cual es bastante bajo. Este nivel de potencia es adecuado para dispositivos pequeños o experimentos, pero no es suficiente para operar vehículos como automóviles o equipos industriales durante largos períodos de tiempo.
Para aumentar la cantidad de hidrógeno almacenado, el Dr. Hung sugirió que el grupo debería encontrar aleaciones o materiales que puedan absorber más hidrógeno sin aumentar demasiado la masa del material. Sin embargo, algunos materiales con altas densidades de almacenamiento de hidrógeno requieren condiciones y entornos que dificultan la transición de fase entre carga y descarga. Dijo que, con base en esta investigación, el grupo necesita realizar más pruebas en materiales que son difíciles de cambiar de fase en el futuro cercano.
Según Propiedad Intelectual e Innovación
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