Compresor de hidrógeno basado en LaNi5 para almacenamiento a 60bar

N. VILLA; L.R. LÓPEZ; G. MEYER; A. BARUJ

Concepción

Congreso; 15o Congreso Internacional en Metalurgia y Materiales (CONAMET/SAM 2015); 2015

CONAMET

En los laboratorios de investigación de materiales formadores de hidruros (MFH), degradación de materiales por hidrógeno o celdas de combustible, el hidrógeno de alta pureza es un insumo fundamental para realizar estudios sin influencia de contaminantes. En general, se utiliza gas de pureza 99.99% que se adquiere en recipientes de 50 l a 22000 kPa. La mayoría de los estudios de laboratorio se realizan a presiones inferiores a 1500 kPa. En este trabajo presentamos el diseño, construcción y caracterización de un compresor de hidrógeno basado en el uso de LaNi5 como MFH. Su objetivo es absorber a temperatura ambiente el hidrógeno de pureza 99.999% generado por un electrolizador a unos 600 kPa, y elevar la presión hasta 6000 kPa mediante desorción a mayor temperatura, para almacenamiento en uno de los recipientes mencionados. El equipo compresor no posee partes móviles y contiene 540 g de LaNi5 mezclado con 16 g de cobre. El diseño busca aumentar la uniformidad y conductividad térmica del conjunto y minimizando las tensiones desarrolladas por compactación del MFH al ser ciclado. La cantidad de MFH utilizada permite elevar en aproximadamente 170 kPa la presión del recipiente en cada ciclo, por lo que se requieren unos 35 ciclos para completar la carga. El tiempo del proceso de absorción está dominado por el caudal de hidrógeno generado por el electrolizador (150 sccm) mientras que el proceso de calentamiento y enfriamiento requerido para desorber el hidrógeno y retornar al estado de absorción se realiza en períodos de 2,5 a 4,4 horas dependiendo de la presión a la que se está haciendo el suministro. Se realizó una prueba del proceso real en la cual, utilizando este compresor, se consiguió llenar un recipiente de 50 l hasta 6000 kPa de presión con H2 ultra puro en 17 días.