Compresión de Gas Hidrógeno para Almacenamiento Eficiente: Equilibrando Energía y Aumentando Densidad
Autores: Franco, Alessandro; Giovannini, Caterina
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Compresión de Gas Hidrógeno para Almacenamiento Eficiente: Equilibrando Energía y Aumentando Densidad
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Hidrógeno
Compresión
Energía
Almacenamiento
Presión
Etapas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo analiza los procesos de compresión de hidrógeno en estado gaseoso, un aspecto considerado importante debido a su contribución a la mayor difusión de hidrógeno tanto en los sectores civil como industrial. Este artículo comienza proporcionando una visión general concisa y una comparación de diversas metodologías de almacenamiento de hidrógeno, sentando las bases con un análisis en profundidad de las propiedades termo-físicas del hidrógeno. Examina configuraciones plausibles para la compresión de hidrógeno, con el objetivo de lograr un delicado equilibrio entre el consumo de energía, derivado del propio combustible, y el número requerido de etapas de compresión. Notablemente, para que el almacenamiento de hidrógeno sea competitivo en términos de volumen, se consideran esenciales presiones de al menos 350 bar, aunque a un costo energético que asciende aproximadamente al 10% del valor calorífico del combustible. La compresión en múltiples etapas surge como una estrategia crucial, no solo por la eficiencia energética, sino también para reducir los aumentos de temperatura, con un límite superior establecido en 200 grados C. Este enfoque matizado se subraya con la exploración de los niveles de compresión comúnmente citados en la literatura, particularmente 350 bar y 700 bar. El estudio aboga por un sistema de compresión de tres etapas como un compromiso pragmático, capaz de lograr soluciones de alta presión mientras mantiene el trabajo de compresión por debajo de 10 MJ/kg, un umbral indicativo de la utilización sostenible de la energía.
Descripción
Este artículo analiza los procesos de compresión de hidrógeno en estado gaseoso, un aspecto considerado importante debido a su contribución a la mayor difusión de hidrógeno tanto en los sectores civil como industrial. Este artículo comienza proporcionando una visión general concisa y una comparación de diversas metodologías de almacenamiento de hidrógeno, sentando las bases con un análisis en profundidad de las propiedades termo-físicas del hidrógeno. Examina configuraciones plausibles para la compresión de hidrógeno, con el objetivo de lograr un delicado equilibrio entre el consumo de energía, derivado del propio combustible, y el número requerido de etapas de compresión. Notablemente, para que el almacenamiento de hidrógeno sea competitivo en términos de volumen, se consideran esenciales presiones de al menos 350 bar, aunque a un costo energético que asciende aproximadamente al 10% del valor calorífico del combustible. La compresión en múltiples etapas surge como una estrategia crucial, no solo por la eficiencia energética, sino también para reducir los aumentos de temperatura, con un límite superior establecido en 200 grados C. Este enfoque matizado se subraya con la exploración de los niveles de compresión comúnmente citados en la literatura, particularmente 350 bar y 700 bar. El estudio aboga por un sistema de compresión de tres etapas como un compromiso pragmático, capaz de lograr soluciones de alta presión mientras mantiene el trabajo de compresión por debajo de 10 MJ/kg, un umbral indicativo de la utilización sostenible de la energía.