Ứng dụng của hợp kim lưu trữ hydro sắt-titan
1. Thùng chứa hydro
Hợp kim lưu trữ hydro có ưu điểm là nhẹ và kích thước nhỏ làm vật chứa để lưu trữ và vận chuyển hydro. Việc sử dụng hợp kim lưu trữ hydro để lưu trữ hydro không yêu cầu thiết bị áp suất cao, nhiệt độ cực thấp và các biện pháp cách nhiệt để lưu trữ hydro lỏng, tiết kiệm năng lượng, an toàn và đáng tin cậy.
2. Để tách và thu hồi hydro
Sản xuất công nghiệp thường tạo ra một lượng lớn khí thải chứa hydro. Nếu hợp kim lưu trữ hydro có thể được tách ra, tái chế và sử dụng thì nó có thể tiết kiệm rất nhiều năng lượng.
3. Để sản xuất hydro có độ tinh khiết cao
Để tạo ra hydro có độ tinh khiết cao, tạp chất chứa hydro có thể được sử dụng để tiếp xúc với hợp kim lưu trữ hydro. Khi hydro được hấp thụ, các tạp chất được hấp phụ trên bề mặt hợp kim; sau khi loại bỏ tạp chất, hydro được giải phóng và thu được hydro có độ tinh khiết cao.
4. Xe chạy bằng hydro
Hiệu suất nhiệt của hydro cao hơn xăng và không gây ô nhiễm sau khi đốt, điều này khiến triển vọng ô tô chạy bằng hydro rất hấp dẫn. Tuy nhiên, trọng lượng của vật liệu lưu trữ hydro nặng hơn nhiều so với bình xăng, có xu hướng ảnh hưởng đến tốc độ của ô tô và vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và thử nghiệm.
Tình trạng phát triển hợp kim lưu trữ hydro sắt titan
Theo báo cáo gần đây của TASS, các nhà nghiên cứu tại Đại học Bách khoa Tomsk ở Nga đã phát triển một công nghệ mới để lưu trữ hydro trong hydrua kim loại. Công nghệ này sử dụng hợp kim titan-sắt làm vật liệu lưu trữ hydro, hấp thụ và giải phóng hydro lặp đi lặp lại hàng nghìn lần sau khi hiệu suất chỉ giảm 5-10%, giá thành của các sản phẩm tương tự chỉ bằng 1/3.
Lưu trữ hydro nén hiện là phương pháp lưu trữ hydro được sử dụng phổ biến nhất và áp suất cao đặt ra yêu cầu cao hơn về các biện pháp an toàn trong quá trình lưu trữ và vận chuyển. Ngược lại, việc lưu trữ hydro hydrua kim loại có thể làm giảm đáng kể áp suất, giảm kích thước của thiết bị và các quốc gia thường sử dụng hydrua kim loại làm vật liệu lưu trữ hydro cố định cho thiết bị lưu trữ hydro có thể tái sử dụng.
Kudyarov, phó giáo sư tại Khoa Vật lý Thực nghiệm của Đại học Bách khoa Tomsk, đã chỉ ra rằng hợp kim lanthanide đại diện bởi LaNi5 có đặc tính hấp thụ và phóng hydro tuyệt vời và là vật liệu lưu trữ hydro hydrua kim loại được sử dụng rộng rãi nhất, nhưng giá thành cao của chúng bất lợi lớn, và nguyên liệu thô chủ yếu phụ thuộc vào nhập khẩu. Trong bối cảnh này, họ đã cố gắng sử dụng hợp kim titan-sắt thay vì hợp kim lanthanide-niken, điều này có thể làm giảm đáng kể chi phí.
Hiện tại, các nhà nghiên cứu của trường đại học đang nỗ lực cải thiện hơn nữa các đặc tính của hợp kim titan-sắt để lưu trữ hydro, lên kế hoạch thay thế dạng bột nhỏ hiện tại bằng cấu trúc nhỏ gọn hơn và bổ sung thêm các chất phụ gia làm tăng tính dẫn nhiệt của hợp kim. Nghiên cứu này đã được đưa vào chương trình tài trợ “Ưu tiên 2030” của Bộ Giáo dục và Khoa học Nga.
