PROGRAMUL CEEX 2006

Materiale de stocare a hidrogenului pentru realizarea unui compresor termic de hidrogen ultrapur destinat pilelor de combustie şi vehiculelor hibride –

HYTCOM

 

 

     REALIZARILE PE ETAPE  ALE PROIECTULUI

 

    ETAPA I Analiza şi evaluarea hidrurilor metalice reversibile în purificarea, distribuţia şi utilizarea  hidrogenului. Alegerea aliajelor adecvate procesului de comprimare a hidrogenului.

    Rezultatele etapei

   - Metode, proceduri de caracterizare a aliajelor absorbante de H2;

   - Stabilire tipuri de aliaje adecvate pentru substitutii partiale ale componentilor;

   - Metode de preparare, proceduri de tratament termic a aliajelor tip AB5 şi faze Laves;

   - Analiza caracteristicilor gazului rezultat din gazeificarea biomasei şi a posibilităţii tehnice

     de  purificare a acestuia;

   - Evaluarea fezabilităţii compresiei termice a H2 utilizând hidruri metalice

 

   ETAPA II Modelarea compoziţiei aliajelor pentru optimizarea performanţelor compresorului termic de hidrogen cu hidruri. Dezvoltarea unui element de stocare a hidrogenului cu transfer rapid de masă şi căldură.

   Rezultatele etapei

  - Prepararea la scară de laborator a aliajelor de stocare selectate               

  - Caracterizarea aliajelor prin metode RX, Mossbauer, magnetism, XPS      

  - Modelarea şi realizarea unui element de  stocare  a hidrogenului şi determinarea caracteristicilor      cinetice ale acestuia                          

  - Caracterizarea termodinamică şi cinetică a procesului de absorbţie-desorbţie a hidrogenului pentru aliajele preparate                                           

  - Stabilirea temei de proiectare pentru un compresor termic ,,multi-stage” cu hidruri metalice

  

  ETAPA III - Proiectarea şi realizarea unui model funcţional de compresor termic ,,multi-stage” cu hidruri metalice.

   Rezultatele etapei

  - Realizarea proiectului de execuţie a compresorului termic „multi-stage”

  - Preparare aliaje pentru compresorul termic de hidrogen      

  - Realizarea modelului funcţional pentru compresorul termic „multi-stage”                                             

 

     ETAPA IV - Determinarea performanţelor modelului funcţional ale  compresorului termic de hidrogen cu hidruri metalice.

    Rezultatele etapei

  - Determinarea parametrilor funcţionali ai compresorului               

  - Determinarea influenţei ciclurilor de absorbţie-desorbţie a H2 asupra caracteristicilor structurale şi de suprafaţă ale aliajelor utilizate

  - Validarea metodelor de producere a aliajelor utilizate în realizarea compresorului                                     

  - Interfaţarea compresor termic de H2-rezervor de stocare-pilă de combustie

  - Analiza soluţiilor tehnice de producere a H2 brut  din biomasă utilizat în tehnologiile de stocare şi comprimare a H2

  - Diseminarea rezultatelor tehnico-ştiinţifice obţinute pe baza cercetărilor efectuate

 

CONCLUZII GENERALE

 

Obiectivele generale ale proiectului au fost:

  1. - Elaborarea unor aliaje de stocare cu capacitate ridicată, rezistente la contaminanţi şi caracteristici termodinamice mai ridicate prin modelarea proprietăţilor pe baza studiilor aprofundate de corp solid şi a suprafeţei aliajelor.
  2. - Elaborarea unor soluţii tehnice noi pe bază de materiale avansate, pentru transferul rapid de masă şi căldură pentru un element de stocare şi compresie a hidrogenului;
  3. - Realizarea unui model funcţional de compresor termic pentru hidrogen pe bază unei tehnologii noi, neconventionale cu hidruri metalice.

In acest sens s-au realizat:

-           - S-au realizat un numar de trei compozitii de compusi intermetalici cu proprietati de stocare a hidrogenului de tip LaNi5, aliat cu elemente de aliere pentru pozitia de Ni in vederea imbunatatirii proprietatilor de stocare a hidrogenului prin dezordonare micro-structurala si cresterea parametrilor retelei cristaline.

 

 

 

 

     - Caracterizarea termodinamica si cinetica la absorbtia - desorbtia hidrogenului  a aliajelor preparate; Producerea si tratarea termica a aliajelor selectate.

        - A fost realizat studiul si testarea procesului de gazeificare a biomasei  pentru producerea hidrogenului – au fost realizate teste de gazeificare a biomasei în instalaţia experimentala  de laborator, realizandu-se apoi caracterizarea gazului cu continut ridicat de hidrogen.

        - Pe baza studiului unor modele matematice ce incearca sa descrie interctia hidrogen-aliaj metalic, a fost realizata proiectarea, realizarea si testarea unor reactoare de stocare a hidrogenului cu hidruri metalice care inglobeaza concepte si solutii noi asigurand reducerea duratei unui ciclu de absorbtie/desorbtie printr-o crestere efectiva a conductivitatii termice si o buna permeabilitate a hidrogenului in stratul de aliaj.

 

 

         - In cadrul Atelierului de Microproductie al INCDTIM a fost realizat modelul functional al compresorului termic cu 3 trepte de comprimare cu urmatoarele caracteristici:

            - raport de compresie 60:1 pentru presiune intrare 1bar si debit de hidrogen de 4,8Nl/min;

            - raport de compresie 30:1 pentru presiune intrare 2bar si debit de hidrogen de 7,4Nl/min;

 

Ansamblu  Compresor termic de hidrogen

 

   

     - Platforme tehnologice integrate dezvoltate la nivelul programului/proiectului:

                EUMAT –Ro

                H2 FUEL CELL

 

     - Au fost propuse doua proiecte FP 7 de tip REGPOT  cu titlurile :

  1. Developing Romanian RTD Capacity and Potential in the Field of Renewable Energy Technologies, to Improve the Economic, Social Cohesion and Competitiveness in the European Research Area

  2. Multifunctional Materials Laboratory  to Improve the Economic, Social Cohesion and Competitiveness in the European Research Area si acronimul EMMA care a obtinut 11 puncte si nu este finantat

Call: FP7-REGPOT-2008-1; Propunerea cu numarul 230066

 

      - Propuneri de proiecte internationale aprobate:

  1. Developing Romanian RTD Capacity and Potential in the Field of Renewable Energy Technologies, to Improve the Economic, Social Cohesion and Competitiveness in the European Research Area