Bakır kaplama ve ENG katkılamanın metal hidrür peletlerinin hidrojen depolama kinetiklerine etkisinin deneysel incelenmesi
Küçük Resim Yok
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada, hidrojen şarj/deşarj işlemlerinin kinetiğini geliştirmek için metal hidrür peletler geliştirildi. Genişletilmiş doğal grafit (ENG) ve bakır katkı maddelerinin eklenmesiyle hidrojen depolama malzemelerinin ısı transfer katsayılarında ve depolama kapasitelerinde iyileşmeler gerçekleşmiştir. Reaktör, toz halinde 1000 g depolama malzemesi veya her biri 40 g ağırlığında 25 adet pellet içerecek şekilde tasarlanmıştır. Isı iletkenliği arttırılmış depolama malzemelerinin hidrojen şarj/deşarj işlemi üzerindeki etkisi, 10 bar basınç altında bir metal hidrür reaktöründe deneysel olarak incelenmiştir. Aktivasyon işlemini tamamlamak için reaktör vakum altında (10?4 mmHg) yaklaşık 200 °C'de 2 saat süreyle ısıtılmıştır. Isıtma işleminin ardından reaktörün ortam sıcaklığına kadar soğumasına izin verilmiş ve daha sonra 50 dakika boyunca 10 bar basınçta reaktöre hidrojen şarj edilmiştir. Hidrojen şarj/deşarj prosedürü 20 döngüye kadar tekrarlanmış olup döngüler arasındaki değişiklikleri izlemek için 5 döngü aralıklarla veri kayıtları alınmıştır. 10 bar basınç altında 10 şarj/deşarj döngüsünden sonra reaktörde depolanan hidrojen, pelet formunda yaklaşık 9,93 g ve toz formunda 7,20 g olarak gerçekleşmiştir.
In this study, metal hydride pellets were developed to enhance the kinetics of hydrogen charging/discharging processes. By incorporating ENG (expanded natural graphite) and copper additives, improvements in the heat transfer coefficients and storage capacities of hydrogen storage materials have been realized. The reactor is designed to contain 1000 g of storage material in the powder form or 25 pellets each weighing 40 g. The effect of storage materials with increased thermal conductivity on the hydrogen charge/discharge process has been experimentally studied in a metal hydride reactor under a pressure of 10 bar. To complete the activation process, the reactor was heated under vacuum (10-4 mmHg) at about 200 °C for 2 hours. After the heating process, the reactor was allowed to cool down to ambient temperature and then hydrogen was charged into the reactor at a pressure of 10 bar for 50 minutes. The hydrogen charging/discharging procedure was repeated for up to 20 cycles and data records were taken at 5 cycle intervals to monitor changes between cycles. After 10 charge/discharge cycles under pressure of 10 bar, the hydrogen stored in the reactor amounted to approximately 9.93 g in pellet form and 7.20 g in powder form.
In this study, metal hydride pellets were developed to enhance the kinetics of hydrogen charging/discharging processes. By incorporating ENG (expanded natural graphite) and copper additives, improvements in the heat transfer coefficients and storage capacities of hydrogen storage materials have been realized. The reactor is designed to contain 1000 g of storage material in the powder form or 25 pellets each weighing 40 g. The effect of storage materials with increased thermal conductivity on the hydrogen charge/discharge process has been experimentally studied in a metal hydride reactor under a pressure of 10 bar. To complete the activation process, the reactor was heated under vacuum (10-4 mmHg) at about 200 °C for 2 hours. After the heating process, the reactor was allowed to cool down to ambient temperature and then hydrogen was charged into the reactor at a pressure of 10 bar for 50 minutes. The hydrogen charging/discharging procedure was repeated for up to 20 cycles and data records were taken at 5 cycle intervals to monitor changes between cycles. After 10 charge/discharge cycles under pressure of 10 bar, the hydrogen stored in the reactor amounted to approximately 9.93 g in pellet form and 7.20 g in powder form.
Açıklama
Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Anahtar Kelimeler
Enerji, Energy, Makine Mühendisliği
