INVESTIGADORES
BARUJ Alberto Leonardo
congresos y reuniones científicas
Título:
Diseño y construcción de dispositivos almacenadores/compresores de hidrógeno basados en materiales formadores de hidruros
Autor/es:
F. MANGIAROTTI; G. BERTOLINO; A. BARUJ; G. MEYER
Lugar:
Buenos Aires, Argentina
Reunión:
Workshop; Primera Reunión del Proyecto PAE 36985; 2010
Institución organizadora:
Comisión Ad-hoc PAE 36985
Resumen:
Los objetivos del proyecto son el diseño y construcción de fuentes de hidrógeno basadas en materiales formadores de hidruros para trabajos a presiones elevadas. En particular, se busca alcanzar una presión final de salida de hasta 200 bar, utilizando materiales formadores de hidruros para etapas sucesivas de almacenamiento y compresión.En una primera etapa, hemos diseñado y construido una fuente portátil de media presión (hasta 60 bar). Esta fuente es útil para realizar experimentos fuera del ámbito de un laboratorio con acceso a la red interna de distribución de hidrógeno. Considerando que la fuente debe entregar hidrógeno en un intervalo de presiones entre 3 bar y 60 bar para un intervalo de temperaturas entre 22oC y 150oC, hemos seleccionado una aleación LaNi5 como material formador de hidruros. Este material tiene como ventajas adicionales su estabilidad frente a ciclos de carga y descarga de hidrógeno, y la posibilidad de ser reconstituido aplicando un tratamiento térmico simple. Hemos utilizado acero inoxidable AISI 316L para fabricar los componentes estructurales del contenedor, teniendo en cuenta su uso bajo atmósfera de hidrógeno a elevadas presiones. Para el diseño del contenedor hemos considerado problemas de resistencia mecánica, transferencia de calor, y limitaciones en cuanto a peso y costo. Utilizamos modelos de elementos finitos para optimizar el diseño desde los puntos de vista mecánico y térmico. Dado que el hidruro es un polvo de baja conductividad térmica, decidimos colocarlo junto a filamentos de Cu en el recipiente. De esta forma, optimizando la transferencia de calor, logramos mejorar la cinética de absorción y desorción del dispositivo. Para caracterizar el comportamiento de la fuente, hemosrealizado experimentos de absorción y desorción controladas utilizando un equipo volumétrico de diseño y fabricación propio. La respuesta del dispositivo resulta adecuada para el uso que hemos planeado darle, tanto a nivel de laboratorio, como utilizada en la etapa inicial de compresión de hidrógeno.En el caso de la segunda etapa, buscamos obtener un dispositivo capaz de captar hidrógeno a presiones cercanas a los 30-40 bar y entregarlo a presiones alrededor de 200 bar. Hemos sintetizado dos hidruros potencialmente útiles: TiFe y TiZrCrMn. Para su caracterización, hemos diseñado y construido un nuevo equipo volumétrico tipo Sieverts apto para trabajar a presiones elevadas. También hemos adquirido los componentes estructurales de un contenedor de alta presión.