โรงงานนำร่องแม่เหล็กความร้อนแห่งแรกของยุโรปสำหรับการทำให้ไฮโดรเจนเป็นของเหลวเปิดตัวแล้ว: การทำความเย็นด้วยแม่เหล็กสนับสนุนการทำให้ไฮโดรเจนเป็นของเหลวอย่างมีประสิทธิภาพ

เมื่อไม่นานมานี้ โครงการ HyLICAL ที่ได้รับเงินทุนจากสหภาพยุโรปก็ก้าวผ่านจุดสำคัญด้วยการเปิดตัวโรงงานต้นแบบแมกนีโตคาลอริกแห่งแรกของยุโรปสำหรับการทำให้ไฮโดรเจนเป็นของเหลว ต้นแบบนี้ซึ่งพัฒนาโดย Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) และบริษัทสตาร์ทอัพ MAGNOTHERM ภายในโครงการ HyLICAL นับเป็นความก้าวหน้าหน้าครั้งสำคัญในด้านเทคโนโลยีการทำความเย็นด้วยแม่เหล็กที่ยั่งยืนและประหยัดพลังงาน และเป็นการวางรากฐานสำหรับการประยุกต์ใช้ในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

ดร. ทีโน กอตช์ทัล นักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการสนามแม่เหล็กสูงเดรสเดน (HLD) ของ HZDR เคยจินตนาการถึงโรงงานที่สามารถผลิตไฮโดรเจนเหลวได้ 5,000 กิโลกรัมต่อวัน ซึ่งมีประสิทธิภาพและคุ้มค่าค่ากว่าว่าวิธีการทำให้เป็นของเหลวในปัจจุบันมานานแล้ว ร่วมกับ MAGNOTHERM และพันธมิตรอื่นๆ ในโครงการ HyLICAL ทีมของเขากำลังทำงานเพื่อพิสูจน์ว่าว่าการทำให้ไฮโดรเจนเป็นของเหลวโดยอาอาศัยปรากฏการณ์แมกนีโตคาลอริกนั้นสามารถขยายขนาดเพื่อนำไปใช้งานในอุตสาหกรรมได้

พันธมิตรเชิงกลยุทธ์ขับเคลื่อนนวัตกรรม

ตั้งแต่ปี 2023 เป็นต้นมา พันธมิตร HyLICAL อย่าง HZDR และ MAGNOTHERM ได้ร่วมมือกันอย่างใกล้ชิด โดยผสานความเชี่ยวชาญทางวิชาการและนวัตกรรมจากองค์กรเพื่อก้าวหน้าเทคโนโลยีการทำความเย็นด้วยแมกนีโตคาลอริก

MAGNOTHERM เปิดสถานที่แห่งที่สองที่วิทยาเขตรอสเซนดอร์ฟในปี 2024 และจัดตั้งห้องปฏิบัติการร่วมในปีเดียวกันนั้น ซึ่งดร. ทีโน กอตช์ทัล นักวิทยาศาสตร์จาก HZDR และโทมัส แพลตต์ วิศวกรจาก MAGNOTHERM ได้สร้างโรงงานต้นแบบสำหรับการทำให้ไฮโดรเจนเป็นของเหลว หัวใจสำคัญของระบบคือแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดแรง 19 เทสลาที่ติดตั้งอยู่ภายในพื้นของ HLD เมื่อเปรียบเทียบแล้ว เครื่องสแกน MRI ทางการแพทย์สมัยใหม่ใช้แม่เหล็กที่มีความแรงเพียง 1.5 ถึง 3 เทสลา กอตช์ทัลกล่าวว่า "ตอนนี้เราสามารถใช้สิ่งอำนวยความสะดวกนี้เพื่อสาธิตหลักการและทำความเข้าใจการทำงานได้ เป้าหมายต่อไปคือการเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อผลิตไฮโดรเจนเหลวได้ 100 กิโลกรัมต่อวัน ซึ่งจะเป็นการพิสูจน์ความสามารถในการขยายขนาดของเทคโนโลยีสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม"

ปรากฏการณ์แมกนีโตคาลอริก: หลักการทำงาน

การสาธิตโรงงานทำให้ไฮโดรเจนเป็นของเหลวด้วยแมกนีโตคาลอริกแห่งแรกของยุโรปนี้มีพื้นฐานมาจากปรากฏการณ์แมกนีโตคาลอริกปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อวัสดุที่มีคุณสมบัติเฉพาะ เช่น โลหะผสมลานทานัม-เหล็ก-ซิลิคอน (LaFeSi) ถูกวางไว้ในสนามแม่เหล็ก ขึ้นอยู่กับการวางแนวของโมเมนต์แม่เหล็ก วัสดุโลหะสามารถทำให้อุณหภูมิลดลงหรือเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วการใช้หลักการนี้ หลังจากทำการพรีคูลด้วยไนโตรเจนเหลว ไฮโดรเจนสามารถถูกทำให้เย็นลงถึงอุณหภูมิ -253 องศาเซลเซียส เมื่อไฮโดรเจนถึงอุณหภูมิเย็นจัดนี้ มันจะเริ่มเปลี่ยนเป็นของเหลว ดร. กอตชัลล์ กล่าวว่า "แนวทางของเรามีข้อได้เปรียบอย่างมากสำหรับการทำให้ไฮโดรเจนเป็นของเหลว เมื่อเทียบกับโรงงานทั่วไปและตรงกันข้ามกับห้องปฏิบัติการร่วม MAGNOTHERM ที่ HZDR เรามีเป้าหมายที่จะลดต้นทุนการทำให้เป็นของเหลวให้ต่ำกว่า 1.5 ยูโรต่อกิโลกรัม"

ยุคใหม่ของการทำความเย็นไฮโดรเจน

การเปิดตัวโรงงานต้นแบบเป็นขั้นตอนสำคัญสำหรับ HyLICAL ในการก้าวหน้าหน้าด้านเทคโนโลยีการทำให้ไฮโดรเจนเป็นของเหลวแบบกะทัดรัดและประหยัดพลังงาน ซึ่งอิงตามการทำความเย็นด้วยแมกนีโตคาลอริก การพิสูจน์ยืนยันแนวทางนี้ในระดับต้นแบบ โครงการนี้สนับสนุนเป้าหมายของยุโรปในการผลิตกรีนไฮโดรเจนให้มีต้นทุนประสิทธิภาพมากขึ้น ลดค่าใช้จ่ายในการขนส่ง และเร่งการเปลี่ยนผ่านสู่ระบบพลังงานที่เป็นกลางต่อสภาพภูมิอากาศ