Мария Воронова Юго-Западный исследовательский институт (SwRI) и Университет Сент-Мэрис в Техасе совместно разработают программный инструмент для прогноза долговечности и скорости деградации металлгидридных систем хранения водорода. Проект получил грант на $125,9 тыс. по совместной исследовательской программе двух организаций.
Металлгидридные соединения, в частности на основе сплава титана и железа (TiFe), считаются одним из самых безопасных и компактных способов твердотельного хранения водорода. Они поглощают газ при умеренном давлении, что исключает риски взрыва, характерные для баллонов высокого давления, и высокие энергозатраты на сжижение. Главный недостаток технологии – низкая долговечность: после многократных циклов зарядки-разрядки порошок сплава растрескивается, уплотняется, и производительность хранилища постепенно снижается.
Сейчас для оценки износа таких систем проводят длительные и дорогостоящие физические испытания. Исследователи из Техаса намерены заменить их высокоточной компьютерной моделью, которая будет имитировать взаимосвязанные химические, тепловые и механические процессы внутри накопителя. Это позволит точно прогнозировать жизненный цикл оборудования и его надежность.
Университет Сент-Мэрис отвечает за создание комплексной термодинамической модели. Команда SwRI, в свою очередь, проведет серию контрольных экспериментов, чтобы собрать данные для калибровки и проверки точности прогнозов. По словам разработчиков, модель укажет, на какие параметры обращать внимание в ходе тестов, а эксперименты подтвердят или опровергнут верность расчетов.
Ожидается, что новый инструмент сделает технологию твердотельного хранения водорода более практичной, а также удешевит и ускорит ее внедрение.