Man kann zwei Arten von „Füllungen“ unterscheiden, die in einem Metallhydridspeicher pulverförmig vorliegen:
Zum einen verwendet man Metalle und deren Legierungen mit anderen Metallen. In diesem Fall werden die Wasserstoffatome ausschließlich in Zwischengitterplätzen gespeichert, nachdem die Wasserstoffmoleküle an der Oberfläche der Partikel dissoziierten.
Zum anderen werden komplexe Hydride gebildet, wenn Metallverbindungen mit Bor oder Aluminium vorliegen. Zusätzlich werden noch Katalysatoren wie Titan hinzu gefügt. Die in die Pulver-Partikel hinein diffundierenden Wasserstoffatome bilden kovalente Bindungen mit den Metall- und den Bor- bzw. Aluminiumatomen aus, so dass es bei der Hydrierung zu einer Phasenänderung des Gitters kommt. Vertreter der komplexen Hydride sind z.B. Natriumborhydrid, Natriumalanat oder Amminboran.
Die beschriebenen Pulver sind in Aluminium- oder Stahlflaschen gefüllt. Der Wasserstoff wird mit hohem Druck ( je nach Herstellerangaben bis zu 50 bar) in die Flaschen gegeben. Da die Hydrierung exotherm abläuft, entsteht bei dem Befüllvorgang Wärme, die abgeführt werden muss. Wird die Wärme an ein Wasserbad abgegeben – manche Flaschen besitzen schon eine integrierte Wasserkühlung – dauert die Befüllung nur wenige Minuten.
Um den Wasserstoff aus den Hydriden zu lösen, muss man hingegen Wärme zuführen. Die Wasserstoffaufnahme und –abgabe ist reversibel und kann je nach Hersteller bis zu 1500 mal wiederholt werden.
Generell gilt: In einem Metallhydridspeicher kann eine höhere Wasserstoffdichte erreicht werden, als in reinem, verflüssigten Wasserstoff vorliegt. Jedoch sind die Flaschen im Vergleich zu Druckgas- oder Flüssiggasbehälter wegen der metallenen Füllung relativ schwer, was für mobile Anwendungen ein Nachteil darstellt.
Ein großer Vorteil ist aber, dass der Wasserstoff unter niedrigem Druck chemisch gebunden ist, was den Umgang mit Hydridspeichern sehr sicher macht, und den Wasserstoffverlust auch bei langer Lagerung nahezu auf null reduziert.
 |
 |
|
Metallhydridspeicher mit integriertem Heiz- bzw. Kühlwasserkreislauf.
Mit freundlicher Genehmigung der „Treibacher Industrie AG“
|
Metallhydridspeicher in einer 26,5 cm langen Aluminiumflasche.
Bei einem Innendruck von < 30 bar hat dieser einen Inhalt von
210 Standardlitern Wasserstoff.
Mit freundlicher Genehmigung der „Treibacher Industrie AG“
|