Wir freuen uns sehr mittlerweile einige Preise für Metall Hydrid Speicher in der internationalen Wasserstoffpreisliste vergleichen zu können.
Der Preis für Metallhydrid Speicher entscheidet über die Wirtschaftlichkeit
Metall Hydrid Wasserstoffspeicher arbeiten unter geringen Drücken. Der Wegfall von teuren und wartungsintensiven Wasserstoff-Kompressoren stellt eine Interessante Wasserstoffspeicher-Möglichkeit dar. Der 1 kW PEM-Volks-Elektrolyseur Space erzeugt von sich aus 30 Bar druck. Sind die Beladezeiten der Metall Hydrid Speicher unerheblich kann ohne thermische Energie be- und entladen werden.
€/kWh Wasserstoffspeicher in Metallhydriden
In den technischen Daten der internationalen Wasserstoffpreisliste finden Sie die relevanten Einheiten wie €/kWh, um die kosten für die Wasserstoffspeicherung in Metallhydride auf Ihr persönliches Wasserstoffprojekt umzurechnen.
Um zu verstehen, worauf es bei Metall Hydriden ankommt, steht den Mitgliedern das Kapitel zu Metall Hydriden aus dem 2023 erschienenen Buch von Hartmut Frey zur Verfügung.
Wasserstoffspeicherung in Metallhydriden
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1.3.2.1 Allgemeines
Wird ein reines Metall oder eine Metalllegierung einem Wasserstoffdruck ausgesetzt, dann kann sich ein Metallhydrid nach dem folgenden Reaktionsschema bilden (1):
Metall + x/2 H2 Metall-Hx + H (1)
H entspricht der Reaktionswärme, die bei der Bildung des Metallhydrids freigesetzt wird. Aus thermodynamischer Sicht muss bei der Zersetzung des Metallhydrids die gleiche Wärmemenge zugeführt werden. Die thermodynamischen Eigenschaften, die durch den Wasserstoff-Gleichgewichtsdruck bei einer bestimmten Temperatur bestimmt werden, sind wichtig für die Beschreibung und den Vergleich verschiedener Metallhydridverbindungen. Diese thermodynamischen Eigenschaften werden gewöhnlich in Form von Druck-Konzentrations-Isothermen (PCI-Kurven) beschrieben. Eine idealisierte Beschreibung dieses Verhaltens ist in Abb. 1.52 dargestellt. Während der Wasserstoffaufnahme lassen sich auf den PCT-Kurven drei verschiedene Bereiche unterscheiden (Abb. 1.52):
Bei niedrigen Wasserstoffkonzentrationen wird der Wasserstoff exotherm im Metallgitter gelöst, sodass eine feste Lösung von Wasserstoff im Gitter entsteht (α-Phase).
- Mit zunehmendem Wasserstoffdruck wird die α-Phase gesättigt und geht in die βPhase über, bis die gesamte α-Phase verschwunden ist. Dieser Bereich beschreibt das Plateau der Metallhydridbildung, wobei der entsprechende Wasserstoffdruck als Gleichgewichtsdruck bei der Temperatur T definiert ist.
- Bei höheren Konzentrationen wird das Wasserstoffgas in der β-Phase (Mischkristall) gelöst. Es ist keine α-Phase vorhanden, und die β-Phase wird aufgrund des steigenden Drucks mit Wasserstoff angereichert.
Durch Messung der Isothermen bei verschiedenen Temperaturen können die thermodynamischen Werte eines Metallhydrids mit der Van’t-Hoff-Gleichung (Gl. 1) berechnet werden, wobei T die absolute Temperatur, H und S die Enthalpie und Entropie des Systems beschreiben und R die Gaskonstante ist, wobei angenommen wird, dass H und S über einen kleinen Temperaturbereich konstant sind:
lnPH S
RT R (Gl.1)
Trägt man ln peq gegen 1/T auf, erhält man direkt die thermodynamischen Werte von H und S (Abb. 1.53).
Abb.1.52 Schematische Darstellung einer Druck-Konzentrations-Isotherme. Aus dem Van’t Hoff-