Concepto de compresor de hidruro metálico que utiliza hidrógeno como fluido de transferencia de calor

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Ingeniería Química
• Termodinámica

Sus antecedentes:

• Los compresores de hidruro metálico ofrecen una alternativa a los sistemas mecánicos.
• Las limitaciones de transferencia de calor en los compresores de hidruro metálico afectan la productividad.
• Los diseños existentes enfrentan desafíos con las paredes que soportan presión y la conductividad térmica.

Objetivo del estudio:

• Presentar y analizar un innovador sistema de compresor de hidruro metálico.
• Explorar el uso de hidrógeno como fluido de transferencia de calor directo.
• Demostrar la integración del sistema y el rendimiento a nivel de componente y de sistema.

Principales métodos:

• Desarrollo de un sistema de compresor de hidruro metálico que utiliza hidrógeno como fluido de transferencia de calor directo.
• Análisis del comportamiento del sistema tanto a nivel de componente (lecho de hidruro metálico) como de sistema integrado.
• Realización de simulaciones para la operación del sistema en un rango de temperatura de 10-90°C.

Principales resultados:

• Se lograron productividades específicas de 300 L_n h⁻¹ kg⁻¹.
• Se demostró una baja demanda de energía eléctrica para la operación.
• Se superó la eficiencia isotérmica típica de ~75% de los compresores mecánicos de pistón.

Conclusiones:

• El enfoque de transferencia de calor convectivo directo mejora significativamente el rendimiento del compresor de hidruro metálico.
• El diseño propuesto ofrece una solución de compresión de hidrógeno altamente eficiente y productiva.
• Esta tecnología presenta una alternativa viable a los compresores mecánicos convencionales de hidrógeno.