Toepassingen van titanium-ijzer-waterstofopslaglegeringen

1. Waterstofopslagcontainers

Legeringen voor waterstofopslag hebben het voordeel dat ze licht van gewicht zijn en klein van formaat als containers voor de opslag en het transport van waterstof. Het gebruik van waterstofopslaglegeringen voor waterstofopslag vereist geen hogedrukapparatuur en extreem lage temperatuurapparatuur en isolatiemaatregelen voor de opslag van vloeibare waterstof, wat energiebesparend, veilig en betrouwbaar is.

2. Voor het scheiden en terugwinnen van waterstof

Bij de industriële productie ontstaat vaak een grote hoeveelheid waterstofhoudend afgas. Als de waterstofopslaglegering kan worden gescheiden, gerecycled en gebruikt, kan dit veel energie besparen.

3. Voor de productie van zeer zuivere waterstof

Om waterstof met een hoge zuiverheid te produceren, kunnen waterstofhoudende onzuiverheden worden gebruikt in contact met de waterstofopslaglegering. Wanneer waterstof wordt geabsorbeerd, worden de onzuiverheden geadsorbeerd op het oppervlak van de legering; nadat de onzuiverheden zijn verwijderd, komt waterstof vrij en wordt waterstof met een hoge zuiverheid verkregen.

4. Voertuigen op waterstof

Het thermisch rendement van waterstof is hoger dan dat van benzine en er is geen vervuiling na verbranding, wat het vooruitzicht van auto's op waterstof zeer aantrekkelijk maakt. Het gewicht van het waterstofopslagmateriaal is echter veel zwaarder dan dat van de brandstoftank, wat de snelheid van de auto beïnvloedt, en bevindt zich nog in de onderzoeks- en testfase.

Ontwikkelingsstatus van titanium-ijzer-waterstofopslaglegeringen

Volgens een recent rapport van TASS hebben onderzoekers van de Tomsk Polytechnische Universiteit in Rusland een nieuwe technologie ontwikkeld voor waterstofopslag in metaalhydriden. De technologie maakt gebruik van een titanium-ijzerlegering als waterstofopslagmateriaal, waarbij duizenden keren waterstof wordt geabsorbeerd en vrijgegeven nadat de efficiëntie met slechts 5-10% is verminderd, de kosten van vergelijkbare producten voor een derde.

Compressiewaterstofopslag is momenteel de meest gebruikte methode voor waterstofopslag, en hoge druk stelt hogere eisen aan veiligheidsmaatregelen tijdens opslag en transport. Daarentegen kan metaalhydride-waterstofopslag de druk aanzienlijk verminderen, de omvang van de apparatuur verkleinen, en landen hebben gewoonlijk metaalhydride gebruikt als herbruikbare vaste waterstofopslagapparatuur voor waterstofopslagmaterialen.

Kudyarov, universitair hoofddocent aan de afdeling Experimentele Fysica van de Polytechnische Universiteit van Tomsk, wees erop dat lanthanidelegeringen, vertegenwoordigd door LaNi5, uitstekende waterstofabsorptie- en ontladingseigenschappen hebben en de meest gebruikte metaalhydride-waterstofopslagmaterialen zijn, maar dat hun hoge kosten een grote kostenpost zijn. groot nadeel en de grondstoffen zijn vooral afhankelijk van import. In deze context probeerden ze titanium-ijzerlegeringen te gebruiken in plaats van lanthanide-nikkellegeringen, wat de kosten aanzienlijk kan verlagen.

Momenteel werken de universitaire onderzoekers aan het verder verbeteren van de eigenschappen van titanium-ijzerlegeringen voor waterstofopslag, waarbij ze van plan zijn de huidige kleine poedervorm te vervangen door een compactere structuur en additieven toe te voegen die de thermische geleidbaarheid van de legering vergroten. Het onderzoek is opgenomen in het financieringsprogramma "Priority 2030" van het Russische ministerie van Onderwijs en Wetenschappen.