產總研與清水建設合作開發出低成本儲氫合金罐
降低氫氣的儲存成本是推廣氫氣應用的重要課題之一,可長時間穩定儲存氫氣的儲氫合金罐(水素吸蔵合金タンク)是其中一種可行方案,和氫原子親近的合金會將吸附在表面的氫氣分子分解成氫原子,體積小的氫原子便會擴散至合金分子內部的空隙並產生化學反應。
根據日本高壓氣體安全法的規定,製造出來的氫氣通常需要在約1小時內快速充填到儲氫合金罐中。而若要將氫氣快速地充填進儲氫合金罐中,或是釋放出來,則需要高難度的熱管理技術。因為當氫氣被吸附進合金時,會產生大量熱量,使得合金溫度上升、降低充填效率。反之,從合金中釋放氫氣時導致也會合金溫度下降、降低釋放效率。因此,需要加裝專用的熱交換管理系統也是推高儲氫合金罐成本的因素之一。
產業技術總合研究所與清水建設一直以來都在致力於研發非稀土儲氫合金的建築附帶型氫能利用系統Hydro Q-BiC®。此次,研究團隊將空調設備中既有的泛用熱交換器,拿來運用在儲氫合金罐上,再通過熱媒物質模擬技術來控制熱媒物質的流通,發現即使內部流速遠低於熱交換器原始設計的下限,也足夠滿足儲氫合金的需求,更省去加裝專用熱交換系統的成本。另外,以往儲氫合金罐採取數根帶有許多小孔的過濾管插入合金充填層中的方式來灌注氫氣,研究團隊改用面狀結構的氫氣擴散板,發現可以更有效率地灌注或釋放氫氣,也便於大規模生產、降低成本。
資料來源:產總研(2025年3月17日)
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