PN II -  PARTENERIATE IN DOMENII PRIORITARE 2007

Implementarea tehnologiilor energetice curate prin dezvoltarea unui motor termic bazat pe aliaje metalice absorbante de hidrogen utilizând energie solara sau energii reziduale

- TECMOT -

 

 

 

              

     PREZENTARE

 

     Principalul obiectiv al proiectului este de a cerceta si dezvolta sisteme complexe pe baza de hidruri metalice necesare aplicatiilor bazate pe hidrogen, ce privesc metode de conversie a energiei si reali-zarea unui motor termic cu hidrogen utilizand energia solara sau energii reziduale. Caracteristica sistemelor bazate pe aliaje absorbante de H2 este capacitatea acestora de a absorbi hidrogen la joasa presiune, de a stoca si apoi de a elibera hidrogenul la presiune inalta. Aceasta calitate este folosita in dezvoltarea unui motor termic, care utilizeaza H2 ca fluid de lucru, alimentat cu energie solara sau energie termica reziduala, si care este capabil sa realizeze conversia energiei termice direct in energie mecanica intr-un ciclu de tip Brayton.

     Schema de principiu a unui sistem complex de pompare a apei bazat pe motorul termic cu hidruri metalice utilizand energia solara este prezentata in figura urmatoare:

 

    

     Captatorul solar incalzeste un agent termic (apa) la temperatura inalta T2 care trece prin schimbatorul de caldura al compresorului cu hidruri metalice, cauzand desorbtia H2 din patul de hidrura la presiunea inalta P2. Hidrogenul comprimat  alimenteaza un cilindru in care se deplaseaza un piston legat direct cu o pompa de apa. Aceasta livreaza un volum de apa Vapa la o inaltime de pompare ht, avand tempera T1. Dupa incheierea fazei de desorbtie, schimbatorul de caldura al reactorului este alimentat cu apa rece (T1) ceea ce duce la absorbtia H2 in patul de hidrura si implicit la o miscare in sens invers a pistonului din cilindrul cu H2. In acest moment are loc admisia volumului Vapa in pompa de apa.. Incheierea fazei de absorbtie duce la finalizarea unui ciclu de lucru al sistemului, dupa care urmeaza repetarea lui.

        Randamentul sistemului de pompare propus, ca produs al randamentului motorului termic si randamentul pompei de apa,  are expresia: .

           

             OBIECTIVE 

         Principalele obiective ale proiectului sunt urmatoarele:

·         Elaborarea si caracterizarea unor aliaje de stocare a H2 cu capacitate ridicata, care sa prezinte diferente cat mai mari a presiunilor de echilibru la absorbtie/desorbtie la gradienti mici de temperatura (dP/dT) obtinute prin modelarea proprietatilor pe baza studiilor aprofun-date de corp solid si a suprafetei aliajelor.

·         Elaborarea unor solutii tehnice inovative pentru realizarea unui modul de compresie termica a H2 cu hidruri metalice, cu un transfer rapid de caldura si masa utilizand energie termica reziduala sau obtinuta prin conversia energiei solare.

·         Cercetarea si realizarea unui modul pneumatic cu hidrogen pentru actionarea sistemului de pompare, care sa raspunda la cerinte deosebite: presiune de lucru ridicata, frecari minime si pierderi nule de hidrogen.

·         Realizarea unui sistem complex de pompare a apei bazat pe motorul termic cu hidruri meta-lice utilizand energia solara, autonom din punct de vedere energetic, capabil sa asigure apa la un debit si presiune convenabile, in zone fara acces la surse de energie conventionala.

 

        Consortiul va dezvolta si caracteriza aliaje metalice capabile sa absoarba reversibil H2 in conditii impuse si va realiza un sistem inovativ si neconventional de pompare a apei bazat pe un motor termic cu hidrogen care utilizeza energii curate.

 

   ETAPELE  DE REALIZARE  ALE  PROIECTULUI

ETAPA I – Analiza  si  selectarea aliajelor metalice absorbante de H2 adecvate procesului de comprimare

ETAPA II - Analiza sistemului de conversie energie solara-energie termica–energie mecanica in sistemul adoptat.

ETAPA III - Stabilirea   compozitiei aliajelor de tip LaNi5-xMx , MmNi5-xMx si Ti1-xZrxCr2-yMy pentru obtinerea unor caracteristici adecvate comprimarii H2.   Modelarea unui sistem rapid de absorbtie/desorbtie a H2

ETAPA IV - Analiza termodinamica si cinetica a procesului de absorbţie/desorbţie a H2 pentru aliajele preparate. Prepararea aliajelor sub forma nanostructuratǎ.

ETAPA V  - Proiectarea modulului de compresie termica a hidrogenului si dezvoltarea aliajelor selectate

ETAPA VI - Proiectarea, realizarea si testarea modelului experimental al sistemului de pompare bazat pe motorul termic cu MHx

 

Proiectul propus se incadreaza directiei de cercetare 2. Energie, si in obiectivul specific al acesteia: 2.1.4 Promovarea tehnologiilor energetice curate, a masurilor de protectie a mediului si a reducerii emisiilor de gaze cu efect de sera.

TOP OF THE PAGE