Niniejsza rozprawa poświęcona jest problemowi optymalizacji budowy zbiorników do magazynowania wodoru opartych o wodorki metali. W rozprawie zawarte są obliczenia termodynamiczne przepływu ciepła w cylindrycznym zbiorniku podczas reakcji wodorowania, czemu towarzyszy wydzielanie ciepła. Obliczenia te prowadzone były metodą elementów skończonych. Ponadto w celu ich weryfikacji przeprowadzono unikatowy na skalę światową eksperyment obrazowania (radio- i tomo-grafia) neutronowego pojemnika in-situ podczas ładowania wodoru. Uzyskane wyniki wskazują, że wodorowanie materiału w zbiorniku następuje najszybciej tam, gdzie efektywnie odprowadzane jest ciepło z tej reakcji - czyli przy aluminiowych ścianach pojemnika. Wykonano także badania kinetyki reakcji w zależności od przyłożonego ciśnienia wodoru, co pozwoliło na lepsze zrozumienie badanych zjawisk.
The thesis covers a very important issue of hydrogen storing by means of hydrogen-metal storage-system. The problem is addressed both theoretically as well as experimentally. Namely, computer simulations based on finite difference method were carried out. The calculations hint at crucial role of heat dissipation in the operating hydrogen storage container. On the other hand, novel neutron imaging experiments (radio- and tomo-graphy) were done. The results of those experiments confirmed that heat transport is the most important parameter that must be considered. The enhancement of the reaction ratio along the highly thermally conductive aluminum walls was observed. Moreover, a dependence of reaction kinetics upon increasing the hydrogen pressure was evidenced, as well. The results gathered in the thesis marks some new ways of further development of hydrogen storage systems.
