Estudio numérico y experimental de almacenadores de hidrógeno basados en hidruros metálicos
Entre los múltiples desafíos que representa el uso de hidrógeno como combustible alternativo a los combustibles fósiles, su almacenamiento es uno de los que más atención requiere. El almacenamiento de hidrógeno en aleaciones formadoras de hidruro se presenta como una posibilidad factible en vista...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2010
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/132/1/1Melnichuk.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | Entre los múltiples desafíos que representa el uso de hidrógeno como combustible
alternativo a los combustibles fósiles, su almacenamiento es uno de los que más atención
requiere. El almacenamiento de hidrógeno en aleaciones formadoras de hidruro se presenta
como una posibilidad factible en vistas de las dificultades propias del almacenamiento del
hidrógeno como gas o como líquido. En el presente trabajo de tesis se estudian los fenómenos
asociados a absorción y desorción de hidrógeno en contenedores de hidruro metálico. Se hace
énfasis en el fenómeno de transferencia de calor, principal limitante de los tiempos de carga y
descarga de los almacenadores.
Debido a la baja conductividad efectiva del hidruro en estado particulado, y a los
valores de calor de formación asociados a la reacción con hidrógeno, se hace necesario facilitar
el intercambio de calor entre el seno del hidruro y el medio exterior.
Mediante estudios numéricos se optimizaron aletas internas conductoras de calor en
función del tiempo de carga y del diámetro del almacenador. Se comprobó experimentalmente
la validez de las simulaciones en dispositivos diseñados y construidos especialmente para tal
fin. Se estudió el desempeño de un almacenador de hidruros prototipo, analizando la
sensibilidad de la simulación respecto de los principales parámetros físicos de la aleación.
La actividad experimental asociada a estos estudios requirió la elaboración de
aleaciones mediante horno de arco y su caracterización metalúrgica. Para estudiar el
comportamiento de absorción y desorción de las aleaciones a partir de la fase gaseosa se
desarrolló un equipo volumétrico tipo Sieverts automatizado.
Con estos elementos se propone un procedimiento de diseño de almacenadores de
hidruros que define, dado un caudal de desorción y un diámetro de almacenador, la fracción
volumétrica de material conductor de calor que se debe agregar para lograr un desempeño
satisfactorio. Se comprobó que este procedimiento, que se desarrolló para aleaciones del tipo
AB5, es aplicable a aleaciones con calores de formación del mismo orden. |
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