Jämförelse av väteabsorptionskoncentration med olika konstruktioner. Kredit:Puchanee Larpruenrudee
Forskare från University of Technology Sydney (UTS) och Queensland University of Technology (QUT) har utvecklat en ny metod för att förbättra laddningstiderna för fasta vätgasbränsleceller.
Väte får stor uppmärksamhet som ett effektivt sätt att lagra "grön energi" från förnybara energikällor som vind och sol. Komprimerad gas är den vanligaste formen av vätelagring, men den kan också lagras i flytande eller fast tillstånd.
Dr Saidul Islam, från University of Technology Sydney, sa att lagring av fast väte, och i synnerhet metallhydrid, väcker intresse eftersom det är säkrare, kompaktare och billigare än komprimerad gas eller vätska, och det kan reversibelt absorbera och frigöras. väte.
"Teknologi för lagring av metallhydridväte är idealisk för väteproduktion på plats från förnybar elektrolys. Den kan lagra vätet under längre perioder och när det väl behövs kan det omvandlas till gas eller en form av termisk eller elektrisk energi när den omvandlas genom en bränslecell." sa Dr. Islam.
"Tillämpningar inkluderar vätgaskompressorer, laddningsbara batterier, värmepumpar och värmelagring, isotopseparation och vätgasrening. Det kan också användas för att lagra väte i rymden, för att användas i satelliter och annan "grön" rymdteknik", sa han.
Ett problem med metallhydrid för lagring av väteenergi har dock varit dess låga värmeledningsförmåga, vilket leder till långsamma laddnings- och urladdningstider.
För att ta itu med detta utvecklade forskarna en ny metod för att förbättra laddnings- och urladdningstider för väte i fast tillstånd. Studien publicerades nyligen i tidskriften Scientific Reports .
Första författare Puchanee Larpruenrudee, en Ph.D. kandidat vid UTS School of Mechanical and Mechatronic Engineering, sa att snabbare värmeavlägsnande från den fasta bränslecellen resulterar i snabbare laddningstider.
"Flera interna värmeväxlare har designats för användning med lagring av metallhydridväte. Dessa inkluderar raka rör, spiralformade eller spiralformade rör, U-formade rör och fenor. Att använda en spiralformad spiral förbättrar avsevärt värme- och massöverföringen inuti lagret."
"Detta beror på den sekundära cirkulationen och att den har större yta för att avlägsna värme från metallhydridpulvret till kylvätskan. Vår studie utvecklade en spiralformad spiral för att öka värmeöverföringsprestanda."
Forskarna utvecklade en halvcylindrisk spole som en intern värmeväxlare, vilket avsevärt förbättrade värmeöverföringsprestanda. Vätgasladdningstiden minskade med 59 % vid användning av den nya halvcylindriska spolen jämfört med en traditionell spiralformad värmeväxlare.
De arbetar nu med den numeriska simuleringen av vätedesorptionsprocessen och fortsätter att förbättra absorptionstiderna. Den halvcylindriska batterivärmeväxlaren kommer att vidareutvecklas för detta ändamål.
Slutligen siktar forskarna på att utveckla en ny design för lagring av väteenergi, som kommer att kombinera andra typer av värmeväxlare. De hoppas också kunna arbeta med industripartners för att undersöka verklig tankprestanda baserat på den nya värmeväxlaren. + Utforska vidare
