ダナンの学生グループは、金属水素化物材料と加熱技術を使用して水素の充電と放電のプロセスを実行し、20グラム以上の水素ガスを貯蔵できる装置を作成した。
この研究は、ダナン工科大学機械工学部自動車力学科のVo Du Dinh氏、Le Anh Van氏、Lam Dao Nhon氏、Nguyen Hung Tam氏、Mai Duc Hung氏によって2023年10月から実施されました。この製品は、エネルギー管理システムとグリーン輸送に適用される固体水素エネルギー貯蔵技術に焦点を当てています。
本製品は、補助部品を備えた水素タンクとインテリジェント制御システムの2つの主要部分で構成されています。タンクの動作原理は、タンク内のマグネシウム金属と水素が反応して水素化マグネシウム（MgH₂）化合物を生成することです。250～350℃で加熱すると、1bar以上の圧力条件下で水素が充填されます。一方、1bar未満の圧力条件下では水素が放出されます。
温度と圧力を監視・制御するマイクロコントローラーとセンサーを含むインテリジェントシステムを搭載。これにより、水素貯蔵化合物の相転移時にシステムが効率的かつ安全に動作することを保証します。
チームリーダーのヴォ・ドゥ・ディン氏によると、現在、水素貯蔵技術には圧縮ガス、液化ガス、固体の3種類がある。圧縮ガスの場合、水素は350～700バール（5,000～10,000psi）の高圧タンクに貯蔵される。液体水素の場合、水素は-253℃まで冷却されて液体となり、断熱タンクに貯蔵される。固体の場合、水素は金属水素化物化合物、または金属有機構造体（MOF）、カーボンナノチューブなどの他の吸収材料に貯蔵される。
ディン氏によると、それぞれの保管方法にはそれぞれ長所と短所があり、輸送、静的保管、モバイル用途など、使用目的に応じて技術の選択が重要になります。その際には、コスト、性能、安全性といった要素が考慮されることになります。
評価チームは、水素貯蔵の課題は、安全性と効率性を確保するために複雑で高コストな技術を必要とすると述べた。支援インフラの不足と低い経済効率は、クリーンエネルギー源としての水素の広範な応用における大きな障壁となっている。
チームの研究では、固体水素貯蔵装置の開発を目指しました。この技術は安全で爆発の可能性が低いためです。この技術は、ガスや液化ガス貯蔵のように極度の高圧や極度の低温を必要としないため、より容易な貯蔵を可能にします。
理論上、同グループの製品は物質を貯蔵することができ、反応後には最大20.74gの水素ガスを生産する。ディン氏によると、これは研究施設の限界と専用機器の不足による推定値であり、実際の量はまだ確定していない。
当グループは、ベトナムの圧力容器に関する規格および規制に従って特殊タンクを設計しています。装置の運転中に予期せぬ事態が発生した場合、間接加熱システムがすべての熱源を遮断し、 通常の状態に戻ることで安全を確保します。
ダナン大学工科大学機械工学部のブイ・ヴァン・フン講師は、研究グループの研究は水素を吸収・放出できる適切な貯蔵材料の発見段階に過ぎないと評価しました。研究グループはまた、この燃料の貯蔵能力と貯蔵条件に関するシミュレーションモデルを構築しました。
同氏によると、同グループの製品に含まれる水素の量は推定約20グラム、つまり約0.66kWhと非常に少ない。このエネルギーレベルは小型装置や実験には適しているが、自動車などの乗り物や産業機器を長時間稼働させるには不十分だ。
水素貯蔵量を増やすために、洪博士は、材料の質量をあまり増やさずにより多くの水素を吸収できる合金や材料を見つける必要があると提案した。しかし、高い水素貯蔵密度を持つ材料の中には、充電と放電の間の相転移が起こりにくくする条件や環境を必要とするものがある。洪博士は、今回の研究に基づき、今後、相転移が起こりにくい材料について、より多くの試験を行う必要があると述べた。
知的財産とイノベーションによると
コメント (0)