Нано-накопичення водню в тесті

Розслідування безпеки свідчать про дивовижну поведінку

Станція вимірювання та контролю для випробувань безпеки © Forschungszentrum Karlsruhe
читати вголос

Нанопорошки з матеріалів для зберігання водню вважаються перспективними кандидатами для транспортування водневого палива в майбутніх електромобілях, що працюють на паливних елементах. Однак є ще низка науково-технічних питань, які необхідно вирішити до технічного використання сховищ. Вчені з Forschungszentrum Karlsruhe провели перші випробування безпеки з новими системами нанозберігання водню в типових умовах експлуатації.

Вони нагрівали аланат натрію з більш ніж семимаг.% Водню в герметичній трубці. Отриманий тиск водню викликав розрив диска, який розривався, і нанопорошок викидався у повітря. Всупереч очікуванням, хмара пилу не запалювалася. Дефляграції не сталося.

Цей результат має велике значення для розвитку безпечного зберігання водню в електромобілях з паливними елементами. Виходячи з цієї першої спроби, зараз планується подальше розслідування для кращого розуміння та управління потенційними ризиками матеріалів.

Камера відмови компонентів

Під час тестів на безпеку вчені заповнили пробірку, що містить близько 100 мл титанового нанорозмірного аланату натрію, виготовленого в дослідницькому центрі, вміст водню більше семи відсотків за вагою. Трубу закривали з обох боків. Тут був використаний розривний диск з одного боку, який різко відкривається при тиску дев'яти бар.

"Ми проводили випробування на відкритому повітрі і відслідковували несправність компонента за допомогою ряду датчиків тиску і температури, а також високошвидкісної камери та теплової камери", - каже Вольфганг Брейтунг з Карлсруеського науково-дослідного центру. дисплей

Запалення порошку не зареєстровано

В експерименті в центрі безпеки водню дослідницького центру компонент поступово нагрівали до 130 ° C, поки накопичення тиску водню всередині трубки не розірвало розривний диск, і гарячий дрібнодисперсний порошок був викинутий у повітря із дев'яти барним надлишком. Найважливіший результат: запалювання порошку або всієї хмари пилу не відбулося.

"Це спочатку дивно, оскільки ми повинні були припустити, що нанорозмірний порошок швидко запалюється у повітрі і викликає дефлаграцію", - каже Максиміліан Фіхтнер, керівник відділу зберігання водню у Forschungszentrum Jülich.

"Однак є вказівки, що водневий викид водню запобігав надмірно швидкій реакції матеріалу з атмосферним киснем. В результаті матеріал мав можливість утворити на поверхні частинок порошку тонкий пасивний шар, який сильно уповільнив подальшу реакцію. Висновок цього експерименту полягає в тому, що несправність під час експлуатації транспортного засобу не обов'язково призводить до пожежі з дефляграцією. Крім того, ми отримали інструкції щодо підвищення безпеки зберігання водню. Виходячи з цієї першої спроби, зараз планується подальше дослідження, щоб краще зрозуміти та контролювати поведінку цих високотехнологічних матеріалів ».

Моделювання водневих аварій

У HyTecGroup з Forschungszentrum Karlsruhe кілька робочих груп, що працюють у водневій технології, об'єднали свої сили. Метою групи є поєднання окремих заходів у сферах стаціонарного та мобільного виробництва водню, зберігання та безпеки водню, а також оцінка технологій.

Центр безпеки водню у Forschungszentrum Karlsruhe був побудований за підтримки відомих виробників автомобілів та постачальників енергії та був відкритий у жовтні 2004 року. Експериментальні можливості, таким чином, відкрили доповнення давнього ноу-хау Forschungszentrum Jülich в комп'ютерному моделюванні водневих смертей. Центр безпеки водню є найбільшим та найуніверсальнішим подібним об'єктом у Європі. Тут досліджуються аспекти архітектури безпеки для щоденного поводження з воднем, без якого всебічне розповсюдження цього джерела енергії було б немислимим.

(idw - Forschungszentrum Karlsruhe, 28.06.2005 - DLO)