GM和Sandia合作设计基于金属氢化物的先进储氢方法

通用汽车(gm . n:行情).和桑迪亚国家实验室已经启动了一个伙伴关系,以设计和测试一种先进的方法存储基于金属氢化物的氢。

金属氢化物——当金属合金与氢结合时形成的——可以在其结构中吸收并储存氢。当受热时,氢化物会释放氢。在燃料电池系统中,氢可以与氧结合产生电力。

通用汽车公司和美国国家核安全管理局实验室桑迪亚(Sandia)已经开始了一个为期4年、耗资1000万美元的项目,开发和测试在复杂氢化物中储存氢的储罐,氢化物是钠铝氢化物,或简称为丙酸钠。他们的目标是开发一种固态储氢罐的原型,这种储氢罐可以在燃料电池车上储存比目前传统的储氢方法更多的氢。研究人员还希望创造一种可以适用于任何类型的固态氢存储的储罐设计。

通用汽车高级储氢项目主任吉姆·斯皮洛特说:“氢化燃料已经显示出了在未来增加燃料电池汽车使用范围的重要前景。”“我们知道还有很多研究需要做,包括我们使用的氢化物类型,以及我们储存它们的容器。我们认为,与桑迪亚合作的这类项目将使我们离目标又近了一步。”

通用汽车和桑迪亚表示,该计划是共同努力的一部分,旨在找到一种方法,在燃料电池汽车上储存足够的氢,以达到一箱汽油的行驶里程,这将是客户接受燃料电池汽车的关键。

目前主要的储存方法是液体和压缩气体。然而,到目前为止,这两种技术都不能提供燃料电池汽车所需的里程和运行时间。

“我们正在设计一个具有挑战性的热管理要求和体积和重量限制的氢存储系统,”Sandia的科学和工程技术经理Chris Moen说。欧洲杯线上买球“我们的研究人员很高兴能够应用他们独特的、基于科学的设计和分析能力来设计一个可行的解决方案。”欧洲杯线上买球

美国能源部部长斯宾塞·亚伯拉罕(Spencer Abraham)说:“这是一种公私合作的研究伙伴关系,将帮助我们实现总统在2003年国情咨文中提出的愿景,即‘今天出生的孩子驾驶的第一辆汽车可以用氢动力,而且无污染’。”“从长远来看,由于总统的远见卓识,像这样清洁、高效的氢燃料技术将帮助我们的国家大大减少对外国能源的依赖。”

2003年,布什总统宣布了在5年内(2004- 2008财政年度)拨款12亿美元的氢燃料计划,以加速氢研究。桑迪亚公司在氢储存方面的研究活动支持总统公司对商业上可行的氢动力汽车的长期愿景,以扭转美国对外国石油日益增长的依赖。

通用-桑迪亚项目由私人出资,独立于总统的倡议,将分两个阶段进行。在第一阶段,该项目将研究丙酸钠储罐的工程设计。研究人员将利用热和机械建模分析这些设计,开发氢转移和存储的控制系统,并开发外部热管理的设计。通用汽车和桑迪亚的科学家还将测试各种形状——从圆柱形到半规整型——以确定哪一种最具前景。

在第二阶段,研究人员将对有前景的储罐设计进行严格的安全测试,并根据项目(c)ˆ第一阶段获得的知识,最终制造出预先原型的丙酸钠储氢罐。

一种可能的情况是,用固态存储溶液(如丙酸钠)填充,看起来是这样的:丙酸钠会预先装入容器中,然后留在那里,放弃它的氢,变成氢化钠和铝的混合物。客户将用气态氢填充。在填充过程中,铝和氢化钠的混合物会吸收氢气,并将其转化为丙酸盐,当燃料电池需要时,丙酸盐可以随时产生氢气。一旦罐中充满氢气,氢气就会被储存在低压下。

虽然氢化物储氢显示出了良好的潜力,但它也有一些障碍需要克服。目前的一个缺点是,大多数复杂的金属氢化物,如丙酸钠,仍然在过高的温度下工作,这导致效率低下,迫使一些氢被耗尽,以释放剩余的氢。另一个挑战是减少重新吸收氢气的时间。目前充电至少需要30分钟。

在这项合作之外的独立项目中,通用汽车公司和桑迪亚汽车公司都在努力寻找能够储存大量氢的合金,这些氢可以在较低的温度下释放出来。减少填充和充电时间是另一个关键研究领域。

通过通用-桑迪亚伙伴关系进行的研究独立于桑迪亚参与的金属氢化物卓越中心。卓越中心将在2005财政年度通过美国能源部的“大挑战”项目获得资助,其目标是开发一种能够安全、经济地储存氢的新型材料。欧洲杯足球竞彩

http://www.sandia.gov/

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