上海交大邹建新教授团队Applied Energy：氢气直接加热型镁基固态储氢系统的工程控制策略

主要观点总结

本文介绍了氢气直接加热式镁基固态储氢系统的研究背景、研究方法、结果及潜在应用。该系统中氢气既是传热介质又是反应物质，研究团队利用数学模型研究了这种储氢罐的吸放氢过程，探讨了主要参数对储氢罐性能的影响，并提出了相应的工程控制策略。此外，该研究团队还设计了将这种镁基储氢罐与SOECs和SOFCs相结合的方案，展示了其在高效能源利用和氢储存供应方面的潜力。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

介绍氢气直接加热式镁基固态储氢系统的研究背景，包括氢能的重要性、镁基储氢材料的优势以及现有技术的挑战。

关键观点2: 研究方法

描述研究团队如何构建数值模拟模型来研究氢气直接加热式镁基固态储氢系统的吸放氢过程，包括所建立的氢热耦合数学模型、实验方法和数据分析流程。

关键观点3: 研究结果

介绍研究的主要结果，包括参数优化、吸放氢过程的控制策略、以及不同初始反应分数、氢气入口温度、氢气入口流速和结构参数比高等因素对储氢罐性能的影响。

关键观点4: 工程控制策略

阐述基于模拟结果的工程控制策略，包括优化运行参数的建议以及在实际工程应用中的潜在场景。

关键观点5: 潜在应用

介绍氢气直接加热式镁基固态储氢系统在高效能源利用和氢储存供应方面的潜在应用，包括与SOECs和SOFCs相结合的应用场景。

关键观点6: 文献信息与作者简介

提供论文的作者、发表信息以及主要作者的简介和研究方向。

文章预览

【研究背景】 在清洁能源领域，氢能因其无碳、高能量密度、可长期储存以及易于转换的特点而备受关注，是实现双碳目标的必要途径。为了实现能源可再生和社会可持续发展，氢能产业链的建设势在必行，而氢气储存则是氢气生产和各种终端应用之间的关键环节。固态储氢是一种前景广阔的技术，它将氢固化存储于材料中，从而提高了储运氢系统的安全性和储氢密度。在多种固态储氢材料中，镁是一种应用前景广阔的储氢载体，其最大质量密度为7.6 wt%，体积密度为110 g L -1 。值得注意的是，镁基储氢技术可以实现在常温常压条件下储存和运输氢，安全性和储运效率高。此外，镁是地壳中含量第八位的元素，且大量存在于海水中，这意味着大规模使用时其生产成本很低。 然而，由于镁基储氢材料的反应动力学较慢且有效导热率较低，镁基储氢罐 ………………………………