Caracterización de materiales formadores de hidruro a temperaturas subcero

GENTILE M.; BORZONE E.M.; BARUJ A.; MEYER G.O.

Buenos Aires

Congreso; XLIV Reunión anual de la AATN; 2017

Asociación Argentina de Tecnología Nuclear (AATN)

El hidrógeno es utilizado como combustible limpio ya que los productosde su reacción con el oxígeno del aire resultan inocuos para el medio ambiente.Los materiales que reaccionan con el hidrógeno y forman fases hidruro (MFH) resultanuna alternativa atractiva para almacenarlo con elevada densidad volumétrica abaja presión, facilitando la seguridad de los procesos involucrados. Más aún,la invariabilidad de la presión durante la reacción de formación del hidruro(carga) y descomposición del mismo (descarga) facilita su inclusión en procesostecnológicos.  Una aplicación novedosa para elhidrógeno utilizado como combustible es su uso en explosiones controladas conel fin de promover avalanchas de nieve para minimizar el daño que podríaproducir un evento aleatorio. Hemos identificado diversas actividades que serealizan en un entorno de montaña donde este tipo de aplicación sería deutilidad: mantenimiento vial, explotación minera y sitios de práctica dedeportes invernales. En particular, hemos mantenido contacto con la empresaCatedral Alta Patagonia SA (concesionaria del Cerro Catedral, Bariloche) parael desarrollo de un proceso y dispositivo que almacene hidrógeno en MFH y loprovea a presión adecuada (ligeramente superior a 100 kPa) a las temperaturasdel medio (hasta -20°C). Dada la particularidad de la aplicación, lainformación existente sobre la operación de MFH en el rango térmico subcero escasi nula.  Hemos sugerido realizar elalmacenamiento de hidrógeno en materiales de la familia AB5.Presentamos resultados de la caracterización de muestras de aleacionespreparadas en el laboratorio por fusión en horno de arco, de composición LaNi5,MmNi5 y MmNi5-xSnx (Mm:mischmetal). Se determinaron las propiedades deequilibrio y respuesta cinética de su reacción de absorción y desorción dehidrógeno a temperaturas entre -24°C y 40°C. La sustitución parcial de Mm porLa, o de Ni por Sn en las aleaciones estudiadas logra reducir la presión deequilibrio permitiendo que la reacción de formación de hidruro se logre apresiones del orden de 1000 kPa y la de descomposición a presiones superiores a100 kPa. Se obtuvieron los valores correspondientes a los cambios de entalpíaΔH y entropía ΔS para las reacciones en cuestión. Los resultados obtenidos harían posible la aplicación de estosmateriales para la aplicación propuesta.