Im Zentrum der Arbeit steht ein sogenannter Metallhydrid-Kompressor, der Wasserstoff nutzt. Diese Systeme gelten als vielversprechende Alternative zu mechanischen Kompressoren, da sie überwiegend mit Wärme statt mit elektrischer Energie betrieben werden. Bislang war ihre Leistungsfähigkeit jedoch durch den langsamen Wärmetransport innerhalb des Metallhydrid-Materials begrenzt.
Das neue Konzept überwindet diese Einschränkung, indem Wasserstoff in einem geschlossenen Kreislauf durch das Metallhydrid strömt und dabei Wärme direkt überträgt. Ein kalter Kreislauf unterstützt die Wasserstoffaufnahme im Metallhydrid, während ein heißer Kreislauf die Freisetzung ermöglicht.
„Wir nutzen Wasserstoff nicht nur als Arbeitsmedium, sondern gleichzeitig als effektiven Wärmeüberträger. Dadurch lassen sich die bisher limitierten Wärmeleitungsprozesse umgehen und aufwändige interne Wärmetauscher-Strukturen vermeiden“, erklärt Lukas Fleming, Erstautor der Studie und Wissenschaftler am Hereon-Institut für Wasserstofftechnologie sowie an der Helmut-Schmidt-Universität.
„Auf diese Weise steigt die Produktivität und Effizienz. Außerdem verbinden sich thermische und mechanische Kompressionstechnologien. Das ermöglicht eine nachhaltige Wasserstoffinfrastruktur“, ergänzt Dr. Julián Puszkiel, der die Studie mit betreut hat.
