Fuente de hidrógeno de presión regulable basada en materiales formadores de hidruros

J. SOMOZA; A. BARUJ; S. RIVAS; G. O. MEYER

Córdoba

Congreso; 5to. Congreso Nacional - 4to. Congreso Iberoamericano de Hidrógeno y Fuentes Sustentables de Energía (HYFUSEN 2013); 2013

Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable (IEDS)

Los Materiales Formadores de Hidruro (MFH) son una alternativa prometedora para el almacenamiento y transporte de hidrógeno (H), de forma segura y limpia. A una dada temperatura existe una presión a la cual el MFH transforman a la fase hidruro por reacción con el H, o se descompone el mismo, en general con baja histéresis. Haciendo uso de la propiedad que al aumentar la temperatura de los MFH también crece la presión de equilibrio de la reacción con H, se diseñó y construyó una fuente portátil basada en un MFH, LaNi5, para suministrar hasta 3 g de hidrógeno a presiones entre 1 y 40 bar, regulable con la temperatura del MFH. En este trabajo se realiza una evaluación crítica del diseño original de la fuente, prestando especial atención a los aspectos de  control, seguridad y operación de la misma. Se presenta la caracterización completa de su funcionamiento en situaciones similares a las de operación. Se diseñó un sistema electrónico que permite suministrar H a la presión elegida por el usuario. Esto se consigue utilizando un microprocesador programado para adquirir y procesar los datos de temperatura y presión de la fuente, actuando sobre la apertura de una válvula solenoide proporcional y la potencia del calefactor del MFH para lograr el objetivo. El equipo construido puede controlar la presión de salida entre 1 y 40 bar, con 0,1 bar de resolución y variaciones no mayores al 2% para presiones menores a 5 bar y al 0,5% para el resto de los casos. El caudal máximo de control de 16 sccm es el que utilizan los equipos de laboratorio a los cuales la fuente alimenta. Con el control funcionando, no se alcanzaron situaciones indeseadas de presión y temperatura. Cuando estas condiciones fueron forzadas externamente, el sistema de seguridad se accionó siempre, actuando para reducir la potencia de calefacción. Los procedimientos diseñados para la caracterización de la fuente resultaron útiles para el entendimiento de su funcionamiento y para el estudio de futuros dispositivos con fines similares. El sistema de control implementado posibilita la operación segura y confiable del dispositivo en condiciones normales de laboratorio. El dispositivo diseñado y construido es una aplicación original de los MFH de utilidad para ámbitos de laboratorio y/o industrial.