Propuesta de caracterización por neutrografía de un sistema almacenador de hidrógeno basado en un material formador de hidruro.

BIASETTI, A.T.; BORZONE, E.M.; BARUJ A.; MEYER, G.O.

Buenos Aires

Congreso; Congreso de Técnicas Neutrónicas del Laboratorio Argentino de Haces de Neutrones; 2019

Laboratorio Argentino de Haces de Neutrones

El almacenamiento del hidrógeno mediante su absorción química en materiales formadores de hidruro (MFH), constituye una de las vías más investigadas y prometedoras para el desarrollo de las Tecnologías del Hidrógeno. En gran parte estas se orientan a establecer una Economía del Hidrógeno que permita mitigar los problemas ambientales provenientes del uso de combustibles fósiles. Esto se debe a que el hidrógeno constituye un combustible limpio y renovable de energía con una alta densidad energética en relación con las fuentes convencionales de energía. Entre los desafíos más relevantes de esta área, se encuentra el mejoramiento de las condiciones de operación de un potencial reservorio de hidrógeno a ser utilizado en el marco de estas tecnologías. La ventaja que presentan los MFH tipo AB5, es que permiten almacenar y re-obtener el hidrógeno en condiciones de baja presión y a temperatura ambiente.  Sin embargo, en aplicaciones prácticas la presión externa permanece prácticamente constante durante las reacciones reversibles de hidruración/deshidruración. Esta ventaja tecnológica conlleva a la dificultad práctica de conocer el estado de carga de hidrógeno del sistema mediante la medición de pequeños cambios de presión durante las reacciones.    Dado que los MFH presentan un cambio relativamente considerable de volumen al absorber y desorber hidrógeno (21% para el LaNi5), se ha propuesto aprovechar esta propiedad a fin de estimar el estado de carga de hidrógeno del material. Específicamente diseñó un recipiente de Al, contenedor de LaNi5 en polvo, cuyas paredes sean deformadas elásticamente por la imposición de tensiones en sus paredes debido a los cambios de volumen del MFH dispuesto en su interior. En este trabajo hemos monitoreado la deformación en distintos sitios de las paredes externas del recipiente contenedor mediante el uso de strain gauges. La relación entre la señal deformación externa medida y la disposición del material dentro del recipiente constituyen una clave para el desarrollo de un mecanismo de transmisión de información del estado de carga desde el interior hacia al exterior. La neutrografía ha demostrado ser una técnica eficiente para visualizar la evolución del material en el interior del reservorio. Esta permite comprender cómo ocurre el avance del frente de hidruración/deshidruración durante los procesos de carga/descarga, pero también exhibe información valiosa para establecer una relación entre las deformaciones generadas en las paredes externas y la evolución de la disposición interna del material. Esto ocurre por el refinamiento y reacomodamiento del polvo en el recipiente durante los ciclos de absorción y desorción de hidrógeno.      Presentamos en este trabajo resultados preliminares obtenidos en el laboratorio y la propuesta de experiencias a realizar en la facilidad de neutrografía del RA6, CAB-CNEA.