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Energetic modeling, simulation and experimental of hydrogen desorption in a hydride tank

Authors :
Nouredine Fenineche
Djafar Chabane
Abdesslem Djerdir
Fabien Harel
Denis Candusso
Omar Elkedim
Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) (FEMTO-ST)
Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques (ENSMM)-Université de Franche-Comté (UFC)
Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Equipe Eco-gestion des systèmes énergétiques pour les transports (AME-Eco7 )
Université Gustave Eiffel
Technologies pour une Electro-Mobilité Avancée (SATIE-TEMA)
Composants et Systèmes pour l'Energie Electrique (CSEE)
Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE)
École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP)
Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP)
Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE)
Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)
Laboratoire d'Études et de Recherches sur les Matériaux, les Procédés et les Surfaces (IRTES - LERMPS)
Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Institut de Recherche sur les Transports, l'Energie et la Société - IRTES
Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)
UTBM (Département Ingénierie et Management de Process)
Source :
International Journal of Hydrogen Energy, International Journal of Hydrogen Energy, Elsevier, 2019, 44 (2), pp.1034-1046. ⟨10.1016/j.ijhydene.2018.11.024⟩, International Journal of Hydrogen Energy, Elsevier, 2019, 44 (2), pp.12
Publication Year :
2019
Publisher :
Elsevier BV, 2019.

Abstract

International audience; This paper presents a zero-dimensional (0D) model of hydride tank. The model aims to study the dynamic heat and mass transfers during desorption process in order to investigate the thermal-fluidic behaviors of this hydride tank. This proposed model has been validated experimentally thanks to a tailor-made developed test bench. This test bench allows the hydride characterization at tank scale and also the energetic characterization. The simulation results of the heat exchanges and mass transfer in and between the coupled reaction bed, show good agreement with the experimental ones. It is shown that the heat produced by a Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) (estimated starting from an electrical model) is enough to heat the metal alloy (FeTi) and therefore release the hydrogen with a sufficient mass flow rate to supply the PEMFC. Furthermore, the obtained results highlight the importance of the developed model for energy management of the coupling of fuel cell and hydride tank system.

Details

ISSN :
03603199
Volume :
44
Database :
OpenAIRE
Journal :
International Journal of Hydrogen Energy
Accession number :
edsair.doi.dedup.....3e6bb8bcef7cf65a1d2862590ba76a2f