Группа студентов из Дананга использовала металлогидридные материалы и методы нагрева для осуществления процесса зарядки и разрядки водорода, создав устройство, способное хранить более 20 г газообразного водорода.
Исследование проводилось Во Ду Динем, Ле Ань Ваном, Лам Дао Нхоном, Нгуеном Хунг Тамом и Май Дук Хунгом с кафедры автомобильной механики факультета машиностроения Университета технического образования - Университета Дананга с октября 2023 года. Продукт ориентирован на технологию хранения энергии на основе твердого водорода, применяемую в системах управления энергопотреблением и экологически чистом транспорте.
Изделие состоит из двух основных частей: водородного бака со вспомогательными компонентами и интеллектуальной системы управления. Принцип работы бака основан на реакции между металлическим магнием в баке и водородом для создания соединения гидрида магния (MgH₂). При нагревании до 250-350°C зарядка водорода происходит при давлении выше 1 бара. И наоборот, выделение водорода происходит при давлении ниже 1 бара.
С интеллектуальной системой, включающей микроконтроллеры и датчики, которые контролируют и управляют температурой и давлением. Это гарантирует эффективную и безопасную работу системы во время фазового перехода водородного хранилища.
По словам руководителя группы Во Ду Диня, в настоящее время существуют три технологии хранения водорода: в виде сжатого газа, сжиженного газа и твердого вещества. В виде сжатого газа водород хранится в резервуарах высокого давления от 350 до 700 бар (5000-10000 фунтов на кв. дюйм). В виде жидкого водорода его охлаждают до -253°C, чтобы он перешел в жидкое состояние, а затем хранят в изолированных резервуарах. В виде твердого водорода его хранят в соединениях гидридов металлов или других абсорбирующих материалах, таких как металлоорганические каркасы (MOF), углеродные нанотрубки и т. д.
По словам Диня, каждый метод хранения имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому выбор технологии зависит от цели использования, например, транспортировки, статического хранения или мобильных приложений... при этом учитываются факторы стоимости, производительности и безопасности.
Группа оценки заявила, что проблема хранения водорода требует сложных, дорогостоящих технологий для обеспечения безопасности и эффективности. Отсутствие поддерживающей инфраструктуры и низкая экономическая эффективность являются основными препятствиями для широкого применения водорода в качестве чистого источника энергии.
В исследовании команды участники хотели создать твердое устройство для хранения водорода, поскольку эта технология безопасна и менее взрывоопасна. Эта технология обеспечивает более простое хранение, поскольку не требует чрезвычайно высоких давлений или чрезвычайно низких температур, как хранение газа или сжиженного газа.
Теоретически, продукт группы может хранить материалы, и после реакции он произведет максимальный выход 20,74 г газообразного водорода. По словам Диня, это оценочное число из-за ограниченных исследовательских возможностей и отсутствия специализированного оборудования, поэтому фактический объем еще не определен.
Группа проектирует специализированные резервуары в соответствии с вьетнамскими стандартами и правилами для сосудов под давлением. Когда во время работы устройства происходят непредвиденные инциденты, система косвенного нагрева отключает все источники тепла и возвращается в нормальный режим для обеспечения безопасности.
Доктор Буй Ван Хунг, преподаватель факультета машиностроения Университета технического образования - Университета Дананга, оценил, что исследования группы находятся только на этапе поиска подходящих материалов для хранения, которые могут поглощать и выделять водород. Группа также построила имитационную модель способности и условий хранения этого топлива.
Он оценил, что количество водорода в продукте группы составляет около 20 граммов, что эквивалентно примерно 0,66 кВт·ч, что довольно мало. Этот уровень энергии подходит для небольших устройств или экспериментов, но недостаточен для работы транспортных средств, таких как автомобили или промышленное оборудование, в течение длительного времени.
Чтобы увеличить количество хранимого водорода, доктор Хунг предположил, что команда должна найти сплавы или материалы, которые могут поглощать больше водорода, не увеличивая слишком много массы материала. Однако некоторые материалы с высокой плотностью хранения водорода требуют условий и сред, которые затрудняют фазовый переход между зарядкой и разрядкой. Он сказал, что на основе этого исследования команде необходимо провести больше испытаний материалов, которые трудно поддаются фазовому переходу в будущем.
По данным Департамента интеллектуальной собственности и инноваций
![[Фото] Лидеры провинции Джиа Лай возлагают цветы к памятнику дяде Хо вместе с представителями этнических групп Центрального нагорья.](https://vphoto.vietnam.vn/thumb/1200x675/vietnam/resource/IMAGE/2025/7/9/196438801da24b3cb6158d0501984818)
Комментарий (0)