Brint er en af fremtidens mest lovende miljøvenlige energier. Som universets mest rigelige grundstof giver det en uendelig kilde til ren energi, der kan omdannes til elektricitet af brændselsceller uden giftigt affald eller drivhusgasemissioner. Nøglen til brints udbredte anvendelse ligger imidlertid i effektive strategier til opbevaring og levering, især når det bruges til stationære og automotive applikationer.
Brint kan lagres i flydende eller gasform, enten til langtidsopbevaring i naturlige geologiske formationer (såsom salthuler, forede hårde klippehuler og udtømte olie- og gasfelter) eller kortvarigt som en komprimeret brintgas til transport og på -board applikationer i brændselscelle elektriske køretøjer. Væskeopbevaring foretrækkes, fordi det kræver mindre plads til et givet niveau af energitæthed.
For at opnå tilstrækkelige energitætheder til praktisk brug skal brint komprimeres til høje trykniveauer. Dette kan opnås ved hjælp af konventionelle mekaniske kompressionsteknologier såsom frem- og tilbagegående kompressorer, membrankompressorer og lineære kompressorer eller innovative ikke-mekaniske teknologier specielt udtænkt til brint, såsom kryogene, metalhydrid og elektrokemiske kompressorer.
I tilfælde af gaslagring er det sandsynligt, at brint vil blive blandet med naturgas til transport i eksisterende rørledningsinfrastruktur. Energitætheden af denne løsning er begrænset af rørledningens kapacitet og dens materielle integritet, samt slutbrugernes evner til at håndtere store mængder brint. Flere forskningsindsatser er i gang for at bestemme ydeevnen af denne type system (se Kurz et al., 2020a og b).
Til væskeopbevaring er den bedste mulighed for øjeblikket at opbevare brint som et alkalimetalborid, såsom nikkelborhydrid (NbH), som kan opretholde driften til 1.000 °C med et Carnot-effektivitetstab på kun 40 %. Ikke desto mindre er denne type materiale sårbar over for forgiftning af spor af ilt og vand, der findes i den omgivende luft ved så høje temperaturer. Desuden er det dyrt og tidskrævende at producere NbH.
En hurtigere og mere omkostningseffektiv tilgang er at komprimere brint ved hjælp af centrifugalpumper, en teknik, der allerede er meget udbredt i industrielle applikationer. Imidlertid er driftsbetingelserne for sådanne pumper meget krævende og kan føre til en høj grad af slid på pumpekomponenterne. Dette gælder især for rotorerne, som er udsat for store rotationsaccelerationer og vibrationer. Den resulterende skade på rotorbladene og tætningerne øger vedligeholdelses- og reparationsomkostningerne og kan kompromittere pumpens effektivitet og dermed systemets overordnede pålidelighed.
For at løse dette problem har Southwest Research Institute (SwRI) udviklet en lineær motordrevet stempelkompressor, kaldet LMRC, der er specielt designet til at komprimere brint til brændselscelle elektriske køretøjer (FCEV'er). Denne lufttætte, hermetisk forseglede maskine bruger en kombination af SwRI-udviklede løsninger til at beskytte mod skørhed og affald, herunder belægninger, ventildesign og hermetiske stempler. Den har også et lineært motordesign, der reducerer strømforbruget og antallet af bevægelige dele og dermed øger effektiviteten, pålideligheden og produktets livscyklus.
AlNiCo Magnet Manufacturers
