Применение сплавов титана и железа для хранения водорода

1. Контейнеры для хранения водорода.

Сплавы для хранения водорода имеют то преимущество, что они легкие и небольшие по размеру в качестве контейнеров для хранения и транспортировки водорода. Использование водородоаккумулирующих сплавов для хранения водорода не требует оборудования высокого давления, предельно низких температур и изоляционных мероприятий для хранения жидкого водорода, что является энергосберегающим, безопасным и надежным.

2. Для разделения и восстановления водорода.

Промышленное производство часто производит большое количество водородосодержащих отходящих газов. Если сплав для хранения водорода можно будет отделить, переработать и использовать, это позволит сэкономить много энергии.

3. Для производства водорода высокой чистоты.

Для получения водорода высокой чистоты можно использовать водородсодержащие примеси в контакте со сплавом для хранения водорода. При поглощении водорода примеси адсорбируются на поверхности сплава; после удаления примесей выделяется водород и получается водород высокой чистоты.

4. Транспортные средства, работающие на водороде

Термический КПД водорода выше, чем у бензина, а загрязнение окружающей среды после сгорания отсутствует, что делает перспективу создания автомобилей на водороде очень привлекательной. Однако вес материала для хранения водорода намного тяжелее, чем вес топливного бака, что имеет тенденцию влиять на скорость автомобиля, и он все еще находится на стадии исследований и испытаний.

Статус разработки титано-железного сплава для хранения водорода

Согласно недавнему сообщению ТАСС, исследователи Томского политехнического университета в России разработали новую технологию хранения водорода в гидридах металлов. В технологии используется сплав титана и железа в качестве материала для хранения водорода, при многократном поглощении и выделении водорода в тысячи раз после того, как эффективность снижается всего на 5-10%, стоимость аналогичных продуктов на одну треть.

Компрессионное хранение водорода в настоящее время является наиболее распространенным методом хранения водорода, а высокое давление предъявляет повышенные требования к мерам безопасности при хранении и транспортировке. Напротив, металлогидридное хранилище водорода может значительно снизить давление, уменьшить размер оборудования, и страны обычно используют металлгидрид в качестве многоразового стационарного оборудования для хранения водорода.

Кудяров, доцент кафедры экспериментальной физики Томского политехнического университета, отметил, что лантаноидные сплавы, представленные LaNi5, обладают прекрасными водородопоглощающими и разрядными свойствами и являются наиболее широко используемыми металлогидридными материалами для хранения водорода, но их высокая стоимость является причиной Главный недостаток: сырье в основном зависит от импорта. В связи с этим вместо сплавов лантаноидов с никелем попытались использовать сплавы титана и железа, что позволяет существенно снизить стоимость.

В настоящее время исследователи университета работают над дальнейшим улучшением свойств титано-железных сплавов для хранения водорода, планируя заменить нынешнюю крошечную форму порошка более компактной структурой и добавить добавки, увеличивающие теплопроводность сплава. Исследование включено в программу финансирования Минобрнауки России «Приоритет-2030».