¿Cuáles son las formas de almacenar hidrógeno para la propulsión eléctrica sin un recipiente de alta presión?

Este comentario señala que cualquier ventaja de usar hidrógeno atómico ionizado de baja masa (es decir, protones) para la propulsión eléctrica si tuviera un voltaje de aceleración fijo y mucha energía eléctrica sería eliminada por una enorme penalización de masa debido a la necesidad de una presión. buque.

¿Hay formas de almacenar hidrógeno y hacerlo disponible a las bajas tasas de alimentación necesarias para un propulsor basado en plasma que no necesitaría un recipiente a presión tan pesado, tal vez algún tipo de generador de hidrógeno?

Supongamos que la electricidad no es el factor limitante, solo estoy preguntando sobre el almacenamiento de hidrógeno sin recipientes de alta presión y ponerlo a disposición a la velocidad requerida para un propulsor para cubesat multi-U.

Si hay mucha electricidad disponible, ¿qué tal un refrigerador, almacenarlo como LH2? Cualquier otra cosa consumirá una masa sustancial.
@LorenPechtel "Solo estoy preguntando sobre el almacenamiento de hidrógeno sin recipientes de alta presión y ponerlo a disposición a la velocidad requerida para un propulsor para cubesat multi-U". Siempre que la masa no sea mayor que la de un recipiente a presión, para los fines de esta pregunta, ¡está bien! Continúe y publique una respuesta basada en el refrigerador si lo desea, puede mantenerla en la sombra detrás de una sombra si lo desea.
Hay un artículo largo en wikipedia sobre el almacenamiento de hidrógeno.
@Uwe tiene que funcionar en el espacio y caber en un cubo, no en un automóvil; ¿Cuáles te parecen más prometedores?
Si usamos un método de almacenamiento químico, necesitamos un material que reaccione con el hidrógeno. Pero todos los reactivos posibles son mucho más pesados ​​que el hidrógeno unido. El hidrógeno es el elemento con menor masa y el siguiente, el helio, no puede unirse al hidrógeno. El siguiente elemento, el litio, es aproximadamente 7 veces más pesado que el hidrógeno. Sustituimos el recipiente a presión pesado por un compuesto químico pesado.
@Uwe, entonces, ¿está "votando por" LiH (vea los comentarios debajo de las respuestas)? Realmente no entiendo tu punto.

Respuestas (1)

Esto puede parecer extraño, pero ciertos compuestos tienen una mayor densidad de hidrógeno que el hidrógeno líquido y, por lo tanto, pueden contener potencialmente más hidrógeno por unidad de volumen que el líquido. El hidrógeno líquido pesa 70,8 kg por metro cúbico , mientras que el contenido de hidrógeno del hidruro de magnesio (uno de los muchos materiales que se están evaluando para este propósito), por ejemplo, llega a alrededor de 111 kg por metro cúbico (es decir, 7,66 % de hidrógeno en un total densidad de 1450 kg por metro cúbico, ambos del artículo de Wikipedia recién citado). Por lo tanto, se están considerando hidruros metálicos o medios similares para obtener el hidrógeno en forma compacta.

Una revisión más completa es la que tuvo simplemente buscando "Almacenamiento de hidrógeno" en Google.

Entonces, para situaciones en las que solo necesita una tasa de flujo de masa muy baja, una fuente sólida a una temperatura razonable podría ser mejor que un tanque de H2 líquido. ¡Eso es bastante asombroso!
Olvidé agregar el enlace en el primer intento.
Pero si tuviera unos cientos de gramos de LiH2 en un contenedor en un cubesat, ¿cómo podría el satélite extraer el hidrógeno? ¿Cómo podría ser esto posible? ¿Lo calientas o lo aprietas o lo agitas?
El hidruro de litio es LiH. Por lo general, necesitará calentar en algún momento del "ciclo del hidrógeno" con estos compuestos, ya sea para formar o descomponer el compuesto. Lograr que el proceso se ejecute de forma reversible sin una temperatura excesiva es una de las cosas que queremos.
Bien, debe haber otros materiales también, y acabas de mencionar este como ejemplo. ¡Gracias!
Pero el hidrógeno no solo debe almacenarse, sino que también debe liberarse según sea necesario. La reacción con agua para liberar hidrógeno requeriría una masa adicional para el agua. El calentamiento a 287 °C para la descomposición requiere mucha energía eléctrica.
Por eso no queremos el exceso de temperatura. El hidruro de magnesio es uno de los muchos materiales que se evalúan mientras buscamos la(s) mejor(es) solución(es).
Pero la descomposición térmica del hidruro de litio requiere altas temperaturas por encima de los 700 °C. [hidruro de litio]( en.m.wikipedia.org/wiki/Lithium_hydride )
Lo sé. No fui yo quien mencionó ese compuesto, lea los comentarios.
¿Cuáles son las formas de almacenar hidrógeno para la propulsión eléctrica sin un recipiente de alta presión?
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