INVESTIGADORES
AMICA Guillermina
congresos y reuniones científicas
Título:
Almacenamiento de H2 en sistemas Li-Mg-N-H: Modelado de la cinética de deshidrogenación
Autor/es:
G. AMICA; F. COVA; P. ARNEORDO LAROCHETTE; F. C. GENNARI
Lugar:
Bariloche
Reunión:
Congreso; SAM-CONAMET 2018; 2018
Institución organizadora:
SAM-CONAMET
Resumen:
El material compuesto Mg(NH2)2-2LiH es una matriz sólida almacenadora de hidrógeno con temperatura de operación moderada, ΔH adecuado (~44,1 kJmol-1H2), capacidad de almacenamiento de hidrógeno relativamente alta (5,5% p/p H2) y buena reversibilidad.En nuestros trabajos previos se demostró que el dopaje con un conductor rápido de litio (Li4(NH2)3BH4) presenta efectos positivos sobre su cinética debido a su rol catalítico y a la participación activa en el mecanismo de deshidrogenación.En este trabajo se estudió el modelado matemático de curvas de deshidrogenación a 200°C del material compuesto 0,7Mg(NH2)2-1,4LiH-0,2Li4(NH2)3BH4, frente a distintas contra presiones de hidrógeno. Se determinó que ningún modelo cinético individualmente es capaz de representar los datos experimentales a lo largo de todo el proceso. Se demostró que la solución es la combinación de dos modelos cinéticos, un mecanismo de segundo grado (Avrami) a bajas conversiones y un modelo difusivo 3D, a altas. El primero se trata de un mecanismo de nucleación y crecimiento el cual sugiere que, en los comienzos de la deshidrogenación, la etapa limitante de la velocidad de reacción es la formación de los productos. Una vez que está formada una fina capa de producto sobre la superficie, el mecanismo controlante cambia, siendo la difusión del gas a través de dicha capa el nuevo proceso limitante. Adicionalmente, se observó que el punto de transición entre ambos modelos depende de la contra presión de hidrógeno. A altas presiones el cambio ocurre a mayores conversiones debido a la dificultad de crear puntos de nucleación en una superficie expuesta a altas presiones.Como resultado, se obtuvieron las expresiones para la velocidad de deshidrogenación de una matriz sólida almacenadora de H2 en función del grado de avance y de la presión, información que resulta crucial para la evaluación del diseño de un tanque prototipo almacenador de hidrógeno.