Almacenamiento de hidrógeno con formato de aluminio, ALF: estudios experimentales, computacionales y tecnoeconómicos

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Química
• Almacenamiento de energía

Sus antecedentes:

• Los sistemas de energía de hidrógeno renovable requieren soluciones eficientes de almacenamiento de larga duración.
• Las aplicaciones de energía de pila de combustible fija dependen de un suministro confiable de hidrógeno.

Objetivo del estudio:

• Evaluar el formato de aluminio (ALF) para el almacenamiento de hidrógeno.
• Determinar las condiciones óptimas para el rendimiento de adsorción de hidrógeno de ALF.
• Evaluar la viabilidad económica de ALF con respecto a los métodos de almacenamiento existentes.

Principales métodos:

• Se utilizaron isotermas de gas para medir la adsorción de H2 en un amplio rango de temperaturas (77 K a 296 K).
• La difracción de polvo de neutrones in situ y los cálculos de DFT proporcionaron información estructural y energética.
• El análisis tecnoeconómico (TEA) comparó el ALF con el hidrógeno comprimido y las estructuras metal-orgánicas.

Principales resultados:

• El formato de aluminio (ALF) presenta un notable almacenamiento de H2 a temperaturas no criogénicas (> 120 K) y bajas presiones (10-20 bar).
• El rendimiento óptimo se observó entre 120 K y 160 K.
• TEA indicó la ventaja competitiva de ALF, que requiere presiones significativamente más bajas (15 bar frente a 350 bar) cuando se combina con un proceso de balanceo.

Conclusiones:

• El ALF es un material muy prometedor para el almacenamiento seguro y de larga duración del hidrógeno.
• Su rendimiento bajo refrigeración moderada y baja presión es ideal para aplicaciones de celdas de combustible.
• ALF ofrece una alternativa rentable al almacenamiento de hidrógeno comprimido.