Bu makale, dehidrojenasyon sürecini, yani hidrojenin katı hal hidrojen sisteminden nasıl çekildiğini açıklamaktadır.
Dehidrojenasyon #
Doymuş bir hidrojen taşıyıcı malzemede, hidrojen atomları metal hidritin kafes yapısına entegre edilir. Hidrojen depodan çekildiğinde, bu doymuş katı hal malzemesinin etrafındaki basınç azalır. Bu, metal hidritin plato basıncı ile çevredeki gaz basıncı arasında bir basınç farkı oluşturur. Diferansiyel, katı cisim ile gaz arasındaki arayüzde hidrojen atomlarını tahrik eder. Orada yeniden birleşirler ve moleküler hidrojen (H2) oluştururlar. BuH2 molekülleri daha sonra gaz fazına geçer.
Hidrojen rekombinasyonu ve salınımı süreci endotermiktir. Bunun nedeni, metal hidrit kafes içindeki hidrojen-metal bağlarını kırmak için enerji gerekmesidir. Bu enerji gereksinimi, hidrojen gazının salınmasını kolaylaştırmak için ısının emilimini içerdiğinden, dehidrojenasyon işleminin karmaşıklığını ve karmaşıklığını vurgular. Aşağıdaki şekildeki grafiksel gösterim bu fenomeni göstermektedir.
Termal özellikler #
Bu endotermik süreci anlamak, hidrojen salınımının verimliliğini ve oranını etkilediği için hidrojen depolama sistemlerini optimize etmek için çok önemlidir. İlgili termal dinamiklerin uygun şekilde yönetilmesi, bu sistemlerin güvenliğini ve performansını artırabilir ve gerektiğinde istikrarlı bir hidrojen gazı tedariki sağlayabilir.
Bu fenomen atomik düzeyde meydana gelir ve sistemin makroskopik davranışı ve güvenlik özellikleri üzerinde kapsamlı etkileri vardır.
Doğal yüksek güvenlik #
Bir sızıntı meydana geldiğinde, depolanan hidrojenin yalnızca sınırlı bir kısmı hemen kaçabilir. Kaçan hidrojen, sistemi hızla soğutur ve onu yeni bir denge durumuna doğru iter. Sonuç olarak, sızıntı oranı azalır ve sonunda tamamen durabilir. Bu durma, ya yerel sıcaklığın dehidrojenasyonu sürdürmek için çok düşük olması ya da hidrojenin kaçtığı açıklığın donması nedeniyle gerçekleşir. Aşağıdaki şekil, hidrojenin çok yüksek bir akış hızında çıkarıldığı ve modülün donmasına neden olan bir depolama modülünü göstermektedir. Bu, açıklanan işlemi örneklendirerek, hızlı hidrojen sızıntısının donmaya nasıl neden olabileceğini vurgulayarak, böylece açıklığı kapatır ve daha fazla sızıntıyı önler.
Sızıntı akışlarının sınırlandırılması veya durdurulması, kaçan hidrojenin uzun süre tespit edilebileceği anlamına gelir
alt hidrojen-hava karışımı patlama sınırına ulaşılmadan önce. Yukarıda açıklananlardan dolayı
fenomen, sistemin kendisinin doğal fiziksel özellikleri, yeterli zamanın olduğunu garanti eder.
uygun önlemlerle patlayıcı bir karışımın oluşmasını güvenilir bir şekilde önlemek için kullanılabilir. Sistemlerin termal davranışı hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, lütfen bu makaleyi de okuyun.
