Geleceğin temiz enerji taşıyıcısı olarak görülen hidrojen, depolama konusunda mühendislere yıllardır baş ağrısı yaşatıyor. Geleneksel yöntemler olan 700 bar basınçlı gaz tankları veya -253°C'lik sıvı hidrojen tankları, hem güvenlik riskleri taşıyor hem de çok maliyetli.
İşte tam bu noktada Metal Hidrürler devreye giriyor. Hidrojen atomlarını metalin kristal yapısı içinde depolayan bu teknoloji, "Katı Hal Depolama" (Solid-State Storage) devriminin öncüsü olarak kabul ediliyor. Peki, bir metal tozu nasıl olur da bir gaz tankından daha fazla hidrojen depolayabilir?
Süreci bir süngerin suyu çekmesine benzetebiliriz. Belirli metal alaşımları (örneğin Magnezyum, Nikel, Titanyum bazlı alaşımlar), hidrojen gazı ile temas ettiğinde kimyasal bir reaksiyona girer.
Absorpsiyon (Şarj): Hidrojen molekülleri (H2), metal yüzeyinde atomlarına ayrışır (H) ve metalin kristal kafes boşluklarına yerleşir. Bu işlem sırasında dışarıya ısı verilir (ekzotermik).
Desorpsiyon (Deşarj): Metale ısı verildiğinde veya basınç düşürüldüğünde, hidrojen atomları serbest kalır, tekrar birleşerek H2 gazı oluşturur ve yakıt piline gönderilir.
Bu yöntemle hidrojen, gaz halinden çok daha yüksek bir yoğunlukta, katı bir formda saklanmış olur.
Metal hidrür teknolojisi, özellikle güvenlik ve hacim avantajlarıyla öne çıkar:
Üstün Güvenlik: Hidrojen kimyasal bağlarla tutulduğu için, tank delinse bile gaz aniden patlayarak dışarı fırlamaz. Düşük basınçta (genellikle 10-30 bar veya daha az) çalışır.
Yüksek Hacimsel Yoğunluk: Şaşırtıcı bir gerçek şudur: Metal hidrür dolu bir tank, aynı hacimdeki sıvı hidrojen tankından veya yüksek basınçlı gaz tankından daha fazla hidrojen atomu barındırır. Yani daha küçük bir tankla daha fazla enerji taşırsınız.
Saf Hidrojen Çıkışı: Metal hidrürler hidrojeni seçici olarak absorbe eder. Dışarı geri salınan hidrojen son derece saftır (%99.999), bu da hassas yakıt pillerinin ömrünü uzatır.
Endüstride ve araştırmalarda en çok talep gören metal tozu türleri şunlardır:
Lantan ve Nikel bazlı bu alaşımlar, oda sıcaklığında ve düşük basınçta mükemmel çalışır.
Avantajı: Hızlı şarj/deşarj olur, aktivasyonu kolaydır.
Kullanım: Hibrit araç pilleri (NiMH) ve sabit hidrojen kompresörleri.
Magnezyum, hafifliği ve ucuzluğu ile araştırmaların gözdesidir.
Avantajı: Ağırlıkça %7.6 gibi çok yüksek bir hidrojen depolama kapasitesine sahiptir.
Zorluğu: Hidrojeni geri salmak için yüksek sıcaklık (300°C civarı) gerektirir. Ancak nano boyutta üretim ve katalizör katkılarıyla bu sıcaklıklar düşürülmektedir.
Titanyum ve Mangan bazlıdır. LaNi5'e göre daha yüksek kapasite sunar ve daha ekonomiktir.
Geleneksel (mikro boyutlu) metal tozları, hidrojeni emip bırakırken yavaş kalabilir. Ancak nanopowder (nano toz) formunda üretilen metal hidrürler:
Yüzey alanı arttığı için hidrojeni çok daha hızlı emer.
Difüzyon mesafesi kısaldığı için daha düşük sıcaklıklarda çalışabilir.
Denizaltılardan forkliftlere, yenilenebilir enerji depolamadan taşınabilir şarj cihazlarına kadar metal hidrürlerin kullanım alanı hızla genişliyor. Güvenliğin ön planda olduğu her projede, yüksek basınçlı gaz tankları yerini yavaş yavaş metal hidrür tanklarına bırakacaktır.
Projeleriniz için yüksek saflıkta LaNi5, MgH2 veya özel alaşım metal tozlarına ihtiyaç duyuyorsanız, doğru partikül boyutu ve alaşım kompozisyonu için bizimle iletişime geçebilirsiniz.
