Almacenamiento de hidrógeno en tanques criogénicos

Fuente: https://www.pv-magazine.com/

Investigadores de la Universidad Nacional de Pusan ​​han descubierto que la vaporización de hidrógeno aumenta significativamente a medida que los tanques criogénicos se vacían. La investigación arroja luz sobre una tecnología clave para el transporte de hidrógeno.

Científicos de la Universidad Nacional de Pusan ​​en Corea del Sur han analizado cómo se podría almacenar hidrógeno en tanques de combustible líquido criogénico. Descubrieron que la vaporización y los cambios termodinámicos representan dos factores cruciales en este proceso.

“A pesar del aislamiento térmico, el combustible licuado en un criotanque experimenta cierto grado de vaporización”, explicaron, y señalaron que una alta vaporización, medida como gas de evaporación (BOG, por sus siglas en inglés), puede provocar un exceso de presión interna dentro de los tanques, lo que provoca grietas y fisuras.

«Esto hace que la comprensión y el control del BOG sean un factor clave en el diseño de tanques criogénicos», dijeron en » Investigación experimental y numérica del cambio en el gas de ebullición y las características termodinámicas según la relación de llenado en un tanque de combustible líquido criogénico tipo C «, que fue publicado recientemente en Energy .

El equipo de investigación de Corea del Sur, dirigido por Jong-Chun Park, observó cómo varía el BOG con la relación de llenado del tanque (FR), que es la relación entre la masa de combustible licuado en el tanque y la capacidad del tanque a 15 C. También utilizaron nitrógeno licuado en lugar de hidrógeno en el experimento para validar los resultados de la simulación y reducir los riesgos de seguridad.

“Se observó que la cantidad de BOG tiende a aumentar en forma de una función cuadrática basada en la línea de tendencia, a medida que aumenta FR”, dijeron, y señalaron que la vaporización aumenta drásticamente a medida que los tanques se vacían.

Los tanques de combustible criogénico mantienen temperaturas por debajo de -253 C para transportar hidrógeno como líquido, superando la poca seguridad y eficiencia de almacenamiento de los métodos actuales de almacenamiento de hidrógeno basados ​​en gas a alta presión. La energía para enfriar el hidrógeno a un estado líquido criogénico equivale a aproximadamente el 35% de la energía total del hidrógeno.

Dos métodos de almacenamiento alternativos principales son el almacenamiento y la conversión en amoníaco del portador de hidrógeno orgánico líquido (LOCH). Según los investigadores, la principal ventaja de estos dos métodos es que el hidrógeno se puede almacenar a temperatura ambiente. Las desventajas son los altos requisitos de energía y la dificultad de usarlos para hidrógeno de alta pureza.

El grupo explicó que ambas técnicas se encuentran en las primeras etapas de desarrollo y no están listas para la comercialización.