Modelado numérico de mediciones de absorción de hidrógeno en magnesio catalizado con níquel

F. COVA; F. C. GENNARI; P. ARNEODO LAROCHETTE

S. C. de Bariloche

Encuentro; Reunión Nacional de la Asociación de Física Argentina; 2013

Asociación de Física Argentina

El magnesio ha sido estudiado ampliamente como un posible material almacenador de hidr´ogeno tanto para aplicaciones estáticas como móviles. Esto se debe a su capacidad de formar hidruro de magnesio que posee una capacidad de almacenamiento de hidrógeno teórica superior al 7,5% p/p. Sin embargo posee una cinética de reacción lenta a temperaturas por debajo de 300_C, que limita su utilización para fines prácticos. En un trabajo previo se ha mostrado que el agregado de pequeñas cantidades de níquel permite alcanzar cinéticas aceptables a bajas temperaturas. Otra de las dificultades que presenta el magnesio es que la entalpía de la reacción de formación del hidruro es muy alta, liberando grandes cantidades de calor en el sistema mientras ocurre. En el presente trabajo se propone un modelo matemático para describir el comportamiento térmico y cinético de la reacción de absorción de hidrógeno en el sistema hidruro de magnesio catalizado con níquel. Este modelo puede ser utilizado en el diseño de tanques para almacenamiento basados en magnesio, donde los efectos térmicos de la reacción deben ser estudiados cuidadosamente. El modelo considera la contribución en forma independiente de tres variables: temperatura, presión y fracción hidrurada. El mismo ha sido validado experimentalmente con mediciones en un amplio rango de presiones (500 kPa a 6000 kPa) y temperaturas (225C a 300C). Asimismo, mediante el modelo fue posible estimar una energía de activación para el proceso; dicho valor (92 kJ/mol H2) se encuentra dentro del rango de los valores reportados previamente en la literatura.