Sydney Teknoloji Üniversitesi (the University of Technology Sydney/UTS) ve Queensland Teknoloji Üniversitesi’nden (Queensland University of Technology / QUT) araştırmacılar, katı hal hidrojen yakıt hücresi şarj sürelerini iyileştirmek için yeni bir yöntem geliştirdi.
Araştırmacılara göre günümüzde hidrojen, rüzgâr ve güneş gibi yenilenebilir kaynaklardan gelen ‘yeşil enerjiyi’ depolamanın verimli bir yolu olarak büyük ilgi görüyor. Bununla beraber sıkıştırılmış gaz, hidrojen depolamanın en yaygın şeklidir, ancak sıvı veya katı halde de depolanabilir. Buradan hareketle UTS’den Dr. Saidul Islam, katı hidrojen depolamanın ve özellikle metal hidritin, sıkıştırılmış gaz veya sıvıdan daha güvenli, daha kompakt ve daha düşük maliyetli olması nedeniyle ilgi gördüğünü ve hidrojeni geri dönüşümlü olarak emip salabildiğini söyledi.
Islam şu bilgileri aktardı: “Metal hidrit hidrojen depolama teknolojisi, yenilenebilir elektrolizden yerinde hidrojen üretimi için idealdir. Hidrojeni uzun süre depolayabilir ve gerektiğinde gaza veya bir yakıt hücresinden dönüştürüldüğünde bir tür termal veya elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Uygulamalar arasında hidrojen kompresörleri, şarj edilebilir piller, ısı pompaları ve ısı depolama, izotop ayırma ve hidrojen saflaştırma yer alıyor. Ayrıca uzayda hidrojen depolamak, uydularda ve diğer ‘yeşil’ alan teknolojilerinde kullanılmak üzere kullanılabilir.”
Bununla birlikte, hidrojen enerji depolaması için metal hidrit ile ilgili bir problem, düşük termal iletkenliği oldu ki bu da yavaş şarj ve deşarj sürelerine yol açıyor. Bunu ele almak için araştırmacılar, katı hal hidrojen yükleme ve boşaltma sürelerini iyileştirmek için yeni bir yöntem geliştirdiler. Bu kapsamda çalışmaya ilişkin makale yakın zamanda Scientific Reports’da yayımlandı. Araştırmacılar, bu çalışma ile metal hidritler (Metal hydrides/ MH) depolama sistemlerinin hidrojen absorpsiyon oranını olumlu yönde etkilemek için ısı transfer performansını iyileştirmeyi amaçladı.
Çalışma kapsamında araştırmacılar, ısı transfer performansını önemli ölçüde artıran dahili bir ısı eşanjörü olarak yarı silindirik bir bobin geliştirdiler. Geleneksel sarmal bobin ısı eşanjörüne kıyasla yeni yarı silindirik bobin kullanıldığında hidrojen şarj süresi %59 oranında azaltıldı. Bununla beraber araştırmacılar halihazırda hidrojen desorpsiyon sürecinin sayısal simülasyonu üzerinde çalışıyorlar ve absorpsiyon sürelerini iyileştirmeye devam ediyorlar. Diğer yandan yarı silindirik serpantinli ısı eşanjörü bu amaç için daha da geliştirilecek.
Son olarak, araştırmacılar, diğer ısı eşanjör türlerini birleştirecek olan hidrojen enerjisi depolaması için yeni bir tasarım geliştirmeyi amaçlıyor. Ayrıca, yeni ısı eşanjörüne dayalı gerçek tank performansını araştırmak için endüstri ortaklarıyla birlikte çalışmayı umuyorlar.