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WO2019201829A1 - Method for storing a gaseous medium, and storage tank - Google Patents

Method for storing a gaseous medium, and storage tank Download PDF

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WO2019201829A1
WO2019201829A1 PCT/EP2019/059610 EP2019059610W WO2019201829A1 WO 2019201829 A1 WO2019201829 A1 WO 2019201829A1 EP 2019059610 W EP2019059610 W EP 2019059610W WO 2019201829 A1 WO2019201829 A1 WO 2019201829A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
storage tank
medium
mof
gaseous medium
outlet
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2019/059610
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German (de)
French (fr)
Inventor
Bernd Stuke
Haresh Anant Vaidya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2019201829A1 publication Critical patent/WO2019201829A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
    • F17C11/005—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
    • F17C11/007—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrocarbon gases, such as methane or natural gas, propane, butane or mixtures thereof [LPG]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Definitions

  • the invention relates to a method for storing a gaseous medium with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a storage tank for a gaseous medium having the features of the preamble of the independent apparatus claim 1.
  • a method and a storage tank having the features of the preambles of the two independent claims are known from WO 2007/074098 A1 of the applicant.
  • storage tanks are usually used to store gaseous media in a storage tank in a vehicle, which makes it possible to store the gaseous medium (for example hydrogen or natural gas) under a pressure of several 100 bar.
  • gaseous medium for example hydrogen or natural gas
  • the use of such storage tanks designed for the corresponding pressures has the consequence that they have to be specially constructed for safety reasons or have a very high strength.
  • MOF metal organic framework
  • This Material is characterized by the fact that the gas molecules are stored or absorbed in cavities of the MOF material.
  • This technology makes it possible in particular to reduce the pressure of the storage tank from the above-mentioned several hundred bars to typically a maximum of about 70 bars for the same storage volume of the gaseous medium in the storage tank.
  • the inventive method for storing a gaseous medium with the features of claim 1 and the storage medium for the gaseous medium according to the invention with the features of the independent device claim has the advantage that it in a surprising manner using a relatively small amount of MOF material allows relatively large amounts of gaseous medium to be stored in the storage tank.
  • the invention is based on the idea that, in contrast to the commonly used technology, in which the MOF material or its particles are compressed, they do not compress or form as fine-grained as possible, so that a maximum surface area per particle of the MOF material Connection of the gas molecules of the gaseous medium is available.
  • the MOF material is arranged in the form of loose, freely moving particles in the storage tank, so that the MOF particles in the introduction of the gaseous medium in the Storage medium are flowed around by the medium, wherein the gas molecules of the medium are bound by the MOF material or the MOF particles.
  • the teaching of the invention provides that the MOF material is arranged in the form of loose, freely movable MOF particles in a subspace of the storage tank between the inlet and the outlet.
  • a particularly preferred method provides that the MOF particles are disposed within the storage tank in a partial space which is limited in the direction of a (gas) outlet of a non-passable for the MOF particles barrier element, and that the gas molecules, the blocking element when opening of the outlet in the direction of the outlet.
  • a method ensures that no MOF particles are eliminated from the area of the storage tank and, if necessary, can damage equipment that is operated with the gaseous medium.
  • avoiding loss of material from MOF particles allows for a high storage capacity over the entire lifetime or operating life of a storage tank.
  • the pressure in the storage tank is a maximum of 70 bar.
  • Such a relatively low overpressure suffices in the conventional dimensioning of such storage tanks in a vehicle for storing comparable amounts of gaseous medium as in a high-pressure tank in which there are more than 100 bar pressure.
  • such a low storage pressure also makes it possible for the storage tank to be manufactured relatively simply or with a low wall thickness and with conventional materials with a low weight.
  • the gaseous medium is preferably used for operating a vehicle by means of a fuel cell system or an internal combustion engine.
  • the subspace in which the MOF particles are arranged is arranged between an inlet and the outlet for the gaseous medium, and that the entire cross section of the subspace can be traversed by the gaseous medium.
  • a preferred embodiment of the storage tank therefore provides that the storage tank is arranged in operative connection with a heat exchanger.
  • a heat exchanger it is possible to provide the energy obtained in the heat exchanger for further applications.
  • the storage tank 10 shown in the single figure is used to store a gaseous medium 1 with symbolically represented gas bubbles.
  • the gaseous medium 1 is, for example, hydrogen or natural gas.
  • the hydrogen or natural gas is used to operate a fuel cell system or an internal combustion engine, not shown, of the vehicle.
  • the storage tank 10 which consists, for example, in a conventional manner of metal, has an inlet 12 having an inlet valve and an outlet 14 for the medium 1 which is delimited by a check valve (not illustrated), wherein the inlet 12 and the outlet 14 are preferably connected to one another. overlying end portions of the storage tank 10 are arranged. Via the inlet 12, medium 1 under pressure is introduced into the storage tank 10, while via the outlet 14 the medium 1 of the fuel cell system or the internal combustion engine can be fed.
  • a partial space 18 is formed, in which MOF (metallic organic framework) particles 2 are arranged for absorption or storage of the medium 1.
  • the subspace 18 is selected to be so large that the MOF particles 2 are arranged loosely and with free spaces between the MOF particles 2 in the subspace 18.
  • the partial space 18 is delimited in the direction of the inlet 12 by a blocking element 20, for example in the form of a filter mesh whose pore width is such that the MOF particles 2 can not pass the blocking element 20, but the gas molecules of the medium 1 the side of the inlet 12 of the subspace 18 is limited by a gas distribution means 22, which ensures that via the inlet 12 into the storage tank 10 entering gas or medium 1 can enter evenly over the entire cross section in the subspace 18 and flows through it.
  • the storage tank 10 is arranged in operative connection with a heat exchanger 25 shown only symbolically in order to remove the heat arising during the absorption of the gas molecules of the medium 1 from the storage tank 10.
  • the medium 1 When the medium 1 is introduced into the storage tank 10, the medium 1 passes through the gas distribution means 25 and comes into operative connection with the MOF particles 2 arranged in the subspace 18 over the entire cross section of the subspace 18.
  • the gas molecules flow around the MOF particles 2 so that the absorption or connection possibilities of the MOF particles 2 for the gas molecules are maximized.

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Abstract

The invention relates to a method for storing a gaseous medium (1) in a storage tank (10) of a vehicle by means of a storage medium, wherein MOF (metal organic framework) is used as material for the storage medium. The invention also relates to a storage tank (10) for storing the gaseous medium (1).

Description

Beschreibung  description

Verfahren zum Speichern eines gasförmigen Mediums und Speichertank Method for storing a gaseous medium and storage tank

Stand der Technik State of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Speichern eines gasförmigen Mediums mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfin- dung einen Speichertank für ein gasförmiges Medium mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1. The invention relates to a method for storing a gaseous medium with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a storage tank for a gaseous medium having the features of the preamble of the independent apparatus claim 1.

Ein Verfahren sowie ein Speichertank mit den Merkmalen der Oberbegriffe der beiden unabhängigen Ansprüche sind aus der WO 2007/074098 A1 der Anmel- derin bekannt. Bekanntlich werden zum Speichern gasförmiger Medien in einem Speichertank in einem Fahrzeug üblicherweise Speichertanks verwendet, die es ermöglichen, das gasförmige Medium (beispielsweise Wasserstoff oder Erdgas) unter einem Druck von mehreren 100bar zu speichern. Man wählt diesen relativ hohen (Speicher)Druck, damit aufgrund der relativ geringen Energiedichte genü- gend gasförmiges Medium in dem begrenzten Volumen des Speichertanks be- vorratet werden kann. Die Verwendung derartiger, für die entsprechenden Drü- cke ausgebildeter Speichertanks hat zur Folge, dass diese aus Sicherheitsgrün- den speziell aufgebaut werden müssen bzw. eine sehr hohe Festigkeit haben. Dies wiederum hat zur Folge, dass beispielsweise bei der Verwendung von Me- tall zur Herstellung des Speichertanks eine relativ hohe Wandstärke gewählt werden muss, was mit einem relativ hohem Eigengewicht des Speichertanks einhergeht. Es ist zwar auch bekannt, beispielsweise kohlefaserverstärktes Mate- rial zur Ausbildung des Speichertanks zu verwenden, jedoch sind auch die Her- stellkosten eines derartigen Speichertanks relativ hoch. A method and a storage tank having the features of the preambles of the two independent claims are known from WO 2007/074098 A1 of the applicant. As is known, storage tanks are usually used to store gaseous media in a storage tank in a vehicle, which makes it possible to store the gaseous medium (for example hydrogen or natural gas) under a pressure of several 100 bar. One chooses this relatively high (storage) pressure, so that due to the relatively low energy density, sufficient gaseous medium can be stored in the limited volume of the storage tank. The use of such storage tanks designed for the corresponding pressures has the consequence that they have to be specially constructed for safety reasons or have a very high strength. This in turn has the consequence that, for example, when using metal for the production of the storage tank, a relatively high wall thickness must be selected, which is associated with a relatively high weight of the storage tank. Although it is also known, for example, to use carbon fiber-reinforced material for forming the storage tank, the production costs of such a storage tank are also relatively high.

Aus der eingangs genannten Schrift der Anmelderin ist es daher bekannt, inner- halb des Speichertanks MOF (metallic organic framework) Material, d.h. Material aus Metall-organischen Gerüsten zur Gasspeicherung zu verwenden. Dieses Material zeichnet sich dadurch aus, dass die Gasmoleküle in Hohlräumen des MOF-Materials gespeichert bzw. absorbiert werden. Diese Technologie ermög- licht es insbesondere, den Druck des Speichertanks von den eingangs erwähn- ten einigen 100bar auf typischerweise maximal ca. 70bar bei gleichem Speicher- volumen des gasförmigen Mediums im Speichertank zu reduzieren. Obwohl in der genannten Schrift keinerlei genaue Angaben hinsichtlich der Form des MOF- Materials offenbart sind, ist es üblich, dieses Material in Art eines Festkörpers durch Kompression auszubilden und in dem Speichertank anzuordnen. Durch die Kompression des Materials bzw. der Partikel des Materials steht jedoch nur eine bestimmte Teiloberfläche der Partikel zur Gasspeicherung zur Verfügung. Es ist somit zur Speicherung eines bestimmten Volumens bzw. einer bestimmten Mas- se des gasförmigen Mediums eine relativ hohe Menge an MOF-Partikeln bzw. einer relativ groß ausgebildeter Speichertank erforderlich. It is therefore known from the applicant's specification cited above to use material within the storage tank MOF (metallic organic framework), ie material from metal-organic frameworks, for gas storage. This Material is characterized by the fact that the gas molecules are stored or absorbed in cavities of the MOF material. This technology makes it possible in particular to reduce the pressure of the storage tank from the above-mentioned several hundred bars to typically a maximum of about 70 bars for the same storage volume of the gaseous medium in the storage tank. Although no specific details regarding the shape of the MOF material are disclosed in the cited document, it is customary to form this material in the manner of a solid by compression and to arrange it in the storage tank. Due to the compression of the material or of the particles of the material, however, only a certain partial surface of the particles is available for gas storage. It is thus necessary to store a certain volume or a specific mass of the gaseous medium, a relatively high amount of MOF particles or a relatively large trained storage tank.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Speichern eines gasförmigen Mediums mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie der erfindungsgemäße Speichertank für das gasförmige Medium mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungs- anspruchs hat den Vorteil, dass es auf überraschende Art und Weise unter Ver- wendung von relativ geringer Menge von MOF-Material ermöglicht, relativ große Mengen von gasförmigem Medium im Speichertank zu bevorraten. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, im Gegensatz zur üblicherweise verwendeten Technolo- gie, bei der das MOF-Material bzw. dessen Partikel komprimiert werden, diese nicht zu komprimieren bzw. möglichst feinkörnig auszubilden, sodass pro Partikel des MOF-Materials eine maximale Oberfläche zur Anbindung der Gasmoleküle des gasförmigen Mediums zur Verfügung steht. Weiterhin ist es vorgesehen, die Partikel des MOF-Materials derart in dem Speichertank anzuordnen, dass diese lose, d.h. freibeweglich in einem Teilraum des Speichertanks angeordnet sind. Dies ermöglicht es, dass das Gas die MOF-Partikel umströmen kann und somit die Aufnahmekapazität der MOF-Partikel maximal ausgenutzt wird. The inventive method for storing a gaseous medium with the features of claim 1 and the storage medium for the gaseous medium according to the invention with the features of the independent device claim has the advantage that it in a surprising manner using a relatively small amount of MOF material allows relatively large amounts of gaseous medium to be stored in the storage tank. The invention is based on the idea that, in contrast to the commonly used technology, in which the MOF material or its particles are compressed, they do not compress or form as fine-grained as possible, so that a maximum surface area per particle of the MOF material Connection of the gas molecules of the gaseous medium is available. Furthermore, it is envisaged to arrange the particles of the MOF material in the storage tank such that they are loose, i. are freely arranged in a subspace of the storage tank. This allows the gas to flow around the MOF particles, maximizing the uptake capacity of the MOF particles.

Konkret schlägt es die Lehre des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass das MOF-Material in Form loser, freibeweglicher Partikel im Speichertank angeordnet wird, sodass die MOF-Partikel beim Einleiten des gasförmigen Mediums in den Speichertank von dem Medium umströmt werden, wobei die Gasmoleküle des Mediums von dem MOF-Material bzw. den MOF-Partikeln gebunden werden. Hinsichtlich des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs sieht es die Lehre der Er- findung vor, dass das MOF-Material in Form loser, freibeweglicher MOF-Partikel in einem Teilraum des Speichertanks zwischen dem Einlass und dem Auslass angeordnet ist. Specifically, it proposes the teaching of the method according to the invention that the MOF material is arranged in the form of loose, freely moving particles in the storage tank, so that the MOF particles in the introduction of the gaseous medium in the Storage medium are flowed around by the medium, wherein the gas molecules of the medium are bound by the MOF material or the MOF particles. With regard to the independent apparatus claim, the teaching of the invention provides that the MOF material is arranged in the form of loose, freely movable MOF particles in a subspace of the storage tank between the inlet and the outlet.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Speichern eines gasförmigen Mediums sowie des Speichertanks sind in den jeweiligen Un- teransprüchen ausgeführt. Advantageous developments of the method according to the invention for storing a gaseous medium and the storage tank are set out in the respective subclaims.

Ein besonders bevorzugtes Verfahren sieht vor, dass die MOF-Partikel innerhalb des Speichertanks in einem Teilraum angeordnet werden, der in Richtung eines (Gas)Auslasses von einem für die MOF-Partikel nicht passierbaren Sperrelement begrenzt ist, und dass die Gasmoleküle das Sperrelement beim Öffnen des Aus- lasses in Richtung des Auslasses passieren. Ein derartiges Verfahren stellt ins- besondere sicher, dass keine MOF-Partikel aus dem Bereich des Speichertanks ausgeschieden werden und ggf. Einrichtungen, die mit dem gasförmigen Medium betrieben werden, beschädigen können. Darüber hinaus wird durch die Vermei- dung von Materialverlust von MOF-Partikeln über die gesamte Lebensdauer bzw. Betriebsdauer eines Speichertanks eine hohe Speicherkapazität ermöglicht. A particularly preferred method provides that the MOF particles are disposed within the storage tank in a partial space which is limited in the direction of a (gas) outlet of a non-passable for the MOF particles barrier element, and that the gas molecules, the blocking element when opening of the outlet in the direction of the outlet. In particular, such a method ensures that no MOF particles are eliminated from the area of the storage tank and, if necessary, can damage equipment that is operated with the gaseous medium. In addition, avoiding loss of material from MOF particles allows for a high storage capacity over the entire lifetime or operating life of a storage tank.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Druck im Speichertank maximal 70bar beträgt. Ein derartiger, relativ geringer Überdruck genügt bei dem üblichen Di- mensionierungen derartiger Speichertanks in einem Fahrzeug zur Speicherung vergleichbarer Mengen an gasförmigen Medium wie bei einem Hochdrucktank, in dem meherere 100bar Druck herrschen. Insbesondere ermöglicht es ein derartig geringer Speicherdruck auch, dass der Speichertank relativ einfach bzw. mit ge- ringer Wandstärke und mit konventionellen Materialen mit geringem Gewicht hergestellt werden kann. In particular, it is provided that the pressure in the storage tank is a maximum of 70 bar. Such a relatively low overpressure suffices in the conventional dimensioning of such storage tanks in a vehicle for storing comparable amounts of gaseous medium as in a high-pressure tank in which there are more than 100 bar pressure. In particular, such a low storage pressure also makes it possible for the storage tank to be manufactured relatively simply or with a low wall thickness and with conventional materials with a low weight.

Bevorzugt findet das gasförmige Medium Verwendung zum Betreiben eines Fahrzeugs mittels einer Brennstoffzellenanlage oder eines Verbrennungsmotors. The gaseous medium is preferably used for operating a vehicle by means of a fuel cell system or an internal combustion engine.

Zur Optimierung des Absorptionsvermögens der MOF-Partikel ist es darüber hin- aus von Vorteil, wenn der Teilraum, in dem die MOF-Partikel angeordnet sind, zwischen einem Einlass und dem Auslass für das gasförmige Medium angeord- net ist, und dass der gesamte Querschnitt des Teilraums von dem gasförmigen Medium durchströmt werden kann. In order to optimize the absorption capacity of the MOF particles, it is also advantageous if the subspace in which the MOF particles are arranged is arranged between an inlet and the outlet for the gaseous medium, and that the entire cross section of the subspace can be traversed by the gaseous medium.

Eine weitere Optimierung hinsichtlich der Absorption des gasförmigen Mediums durch die MOF-Partikel sieht vor, dass der Teilraum, in dem die MOF-Partikel angeordnet sind, in Richtung des Einlasses durch Gasverteilungsmittel begrenzt ist, wobei das Gasverteilungsmittel vorzugsweise für die MOF-Partikel ebenfalls nicht passierbar ist. Further optimization of the absorption of the gaseous medium by the MOF particles provides that the partial space in which the MOF particles are arranged is limited in the direction of the inlet by gas distribution means, wherein the gas distribution means preferably also for the MOF particles not is passable.

Bei der Absorption der Gasmoleküle des gasförmigen Mediums durch die MOF- Partikel entsteht typischerweise Wärme. Um eine thermische Überbeanspru- chung des Speichertanks zu vermeiden, sieht es eine bevorzugte Ausgestaltung des Speichertanks daher vor, dass der Speichertank in Wirkverbindung mit ei- nem Wärmetauscher angeordnet ist. Selbstverständlich ist es möglich, die in dem Wärmetauscher gewonnene Energie für weitere Anwendungen zur Verfü- gung zu stellen. The absorption of the gas molecules of the gaseous medium by the MOF particles typically generates heat. In order to avoid thermal overstressing of the storage tank, a preferred embodiment of the storage tank therefore provides that the storage tank is arranged in operative connection with a heat exchanger. Of course, it is possible to provide the energy obtained in the heat exchanger for further applications.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgen- den Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeich- nung. Further advantages, features and details emerge from the following description of preferred embodiments and from the drawings.

Diese zeigt in der einzigen Figur einen vereinfachten Längsschnitt durch einen Speichertank zum Speichern eines gasförmigen Mediums. This shows in the single figure a simplified longitudinal section through a storage tank for storing a gaseous medium.

Der in der einzigen Figur dargestellte Speichertank 10 dient zum Speichern eines gasförmigen Mediums 1 mit symbolisch dargestellten Gasbläschen. Bei dem gasförmigen Medium 1 handelt es sich beispielsweise um Wasserstoff oder aber um Erdgas. Der Wasserstoff bzw. das Erdgas dient zum Betreiben einer nicht gezeigten Brennstoffzellenanlage bzw. eines Verbrennungsmotors des Fahr- zeugs. The storage tank 10 shown in the single figure is used to store a gaseous medium 1 with symbolically represented gas bubbles. The gaseous medium 1 is, for example, hydrogen or natural gas. The hydrogen or natural gas is used to operate a fuel cell system or an internal combustion engine, not shown, of the vehicle.

Der beispielsweise in konventioneller Art und Weise aus Metall bestehende Speichertank 10 weist einen über ein Einlassventil verfügenden Einlass 12 und einen von einem nicht dargestellten Sperrventil begrenzten Auslass 14 für das Medium 1 auf, wobei der Einlass 12 und der Auslass 14 vorzugsweise an gegen- überliegenden Endbereichen des Speichertanks 10 angeordnet sind. Über den Einlass 12 wird unter Überdruck stehendes Medium 1 in den Speichertank 10 eingeleitet, während über den Auslass 14 das Medium 1 der Brennstoffzellenan- lage bzw. dem Verbrennungsmotor zuführbar ist. Innerhalb beispielhaft eines zy- lindrischen Abschnitts 16 des Speichertanks 10 ist ein Teilraum 18 ausbildet, in dem MOF(metallic organic framework)-Partikel 2 zur Absorption bzw. zur Spei- cherung des Mediums 1 angeordnet sind. The storage tank 10, which consists, for example, in a conventional manner of metal, has an inlet 12 having an inlet valve and an outlet 14 for the medium 1 which is delimited by a check valve (not illustrated), wherein the inlet 12 and the outlet 14 are preferably connected to one another. overlying end portions of the storage tank 10 are arranged. Via the inlet 12, medium 1 under pressure is introduced into the storage tank 10, while via the outlet 14 the medium 1 of the fuel cell system or the internal combustion engine can be fed. Within a typical example of a cylindrical section 16 of the storage tank 10, a partial space 18 is formed, in which MOF (metallic organic framework) particles 2 are arranged for absorption or storage of the medium 1.

Wesentlich dabei ist, dass der Teilraum 18 derart groß gewählt ist, dass die MOF-Partikel 2 lose und mit Freiräumen zwischen den MOF-Partikeln 2 im Teil- raum 18 angeordnet sind. Der Teilraum 18 ist in Richtung des Einlasses 12 durch ein Sperrelement 20, beispielsweise in Form eines Filtergewebes, begrenzt, des- sen Porenweite derart ist, dass die MOF-Partikel 2 das Sperrelement 20 nicht passieren können, jedoch die Gasmoleküle des Mediums 1. Auf der Seite des Einlasses 12 ist der Teilraum 18 durch ein Gasverteilungsmittel 22 begrenzt, das dafür sorgt, dass über den Einlass 12 in den Speichertank 10 eintretendes Gas bzw. Medium 1 gleichmäßig über den gesamten Querschnitt in den Teilraum 18 eintreten kann bzw. diesen durchströmt. Zuletzt ist der Speichertank 10 in Wirk- verbindung mit einem lediglich symbolisch dargestellten Wärmetauscher 25 an- geordnet, um die bei der Absorption der Gasmoleküle des Mediums 1 entstehen- de Wärme von dem Speichertank 10 abzuführen. It is essential that the subspace 18 is selected to be so large that the MOF particles 2 are arranged loosely and with free spaces between the MOF particles 2 in the subspace 18. The partial space 18 is delimited in the direction of the inlet 12 by a blocking element 20, for example in the form of a filter mesh whose pore width is such that the MOF particles 2 can not pass the blocking element 20, but the gas molecules of the medium 1 the side of the inlet 12 of the subspace 18 is limited by a gas distribution means 22, which ensures that via the inlet 12 into the storage tank 10 entering gas or medium 1 can enter evenly over the entire cross section in the subspace 18 and flows through it. Finally, the storage tank 10 is arranged in operative connection with a heat exchanger 25 shown only symbolically in order to remove the heat arising during the absorption of the gas molecules of the medium 1 from the storage tank 10.

Beim Einleiten des Mediums 1 in den Speichertank 10 passiert das Medium 1 die Gasverteilungsmittel 25 und gelangt über den gesamten Querschnitt des Teil- raums 18 in Wirkverbindung mit den in dem Teilraum 18 angeordneten MOF- Partikeln 2. Dabei umströmen die Gasmoleküle die MOF-Partikel 2, sodass die Absorptions- bzw. Anbindungsmöglichkeiten der MOF-Partikel 2 für die Gasmo- leküle maximiert werden. When the medium 1 is introduced into the storage tank 10, the medium 1 passes through the gas distribution means 25 and comes into operative connection with the MOF particles 2 arranged in the subspace 18 over the entire cross section of the subspace 18. The gas molecules flow around the MOF particles 2 so that the absorption or connection possibilities of the MOF particles 2 for the gas molecules are maximized.

Wenn der Auslass 14 geöffnet wird, entsteht eine Bewegung der Gasmoleküle bzw. der MOF-Partikel 2 in Richtung des Auslasses 14. Dabei passieren die Gasmoleküle des Mediums 1 das Sperrelement 20, während die MOF-Partikel 2 von dem Sperrelement 20 in dem Teilraum 18 zurückgehalten werden. Der soweit beschriebene Speichertank 10 bzw. das soweit beschriebene Verfah- ren kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. When the outlet 14 is opened, a movement of the gas molecules or the MOF particles 2 in the direction of the outlet 14 occurs. The gas molecules of the medium 1 pass through the blocking element 20, while the MOF particles 2 from the blocking element 20 in the subspace 18 be withheld. The storage tank 10 described so far or the method described so far can be modified or modified in many ways without deviating from the inventive concept.

Claims

Ansprüche claims 1. Verfahren zum Speichern eines gasförmigen Mediums (1 ) in einem Spei- chertank (10) eines Fahrzeugs mittels eines Speichermediums, wobei als Material für das Speichermedium MOF (Metal Organic Framework) verwen- det wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Material in Form loser, freibeweglicher MOF-Partikel (2) im Spei- chertank (10) angeordnet wird, sodass die MOF-Partikel (2) beim Einleiten des Mediums (1 ) in den Speichertank (10) von dem Medium (1 ) umströmt werden, wobei die Gasmoleküle des Mediums (1 ) von dem Material der MOF-Partikel (2) gebunden werden. 1. A method for storing a gaseous medium (1) in a storage tank (10) of a vehicle by means of a storage medium, wherein as material for the storage medium MOF (Metal Organic Framework) is used, characterized in that the material in shape Loose, freely movable MOF particles (2) in the storage tank (10) is arranged so that the MOF particles (2) when introducing the medium (1) in the storage tank (10) are flowed around by the medium (1) the gas molecules of the medium (1) are bound by the material of the MOF particles (2). 2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass die MOF-Partikel (2) innerhalb des Speichertanks (10) in einem Teil- raum (18) angeordnet werden, der in Richtung eines Auslasses (14) von ei- nem für die MOF-Partikel (2) nicht passierbaren Sperrelement (20) begrenzt ist, und dass die Gasmoleküle des Mediums (1 ) das Sperrelement (20) beim Öffnen des Auslasses (14) in Richtung des Auslasses (14) passieren.  in that the MOF particles (2) are arranged inside the storage tank (10) in a sub-space (18) which is directed towards an outlet (14) by a blocking element (20) which is not passable by the MOF particles (2) ) and that the gas molecules of the medium (1) pass the blocking element (20) towards the outlet (14) when the outlet (14) is opened. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 3. The method according to claim 1 or 2, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass der Druck im Speichertank (10) maximal 70bar beträgt.  that the pressure in the storage tank (10) is a maximum of 70 bar. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. The method according to any one of claims 1 to 3, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass das gasförmige Medium (1 ) zum Betreiben eines Fahrzeugs mittels ei- ner Brennstoffzellenanlage oder eines Verbrennungsmotors verwendet wird. in that the gaseous medium (1) is used to operate a vehicle by means of a fuel cell system or an internal combustion engine. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, 5. The method according to any one of claims 2 to 4, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass der Teilraum (18) zwischen einem Einlass (12) und dem Auslass (14) für das gasförmige Medium (1 ) angeordnet ist, und dass der gesamte Quer- schnitt des Teilraums (18) non dem gasförmigen Medium (1 ) durchströmt wird.  the subspace (18) is arranged between an inlet (12) and the outlet (14) for the gaseous medium (1), and that the entire cross section of the subspace (18) through which the gaseous medium (1) flows. 6. Speichertank (10) für ein gasförmiges Medium (1 ) zum Betreiben einer Brennstoffzellenanlage oder eines Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug, wobei in dem Speichertank (10) als Material für ein Speichermedium MOF (Metal Organic Framework) angeordnet ist, und wobei der Speichertank (10) einen Einlass (12) und einen Auslass (14) für das gasförmige Medium (1 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermedium in Form loser, freibeweglicher MOF-Partikel (2) in einem Teilraum (18) des Speichertanks (10) zwischen dem Einlass (12) und dem Auslass (14) für das Medium (1 ) angeordnet ist. 6. A storage tank (10) for a gaseous medium (1) for operating a fuel cell system or an internal combustion engine in a vehicle, wherein in the storage tank (10) as material for a storage medium MOF (Metal Organic Framework) is arranged, and wherein the storage tank ( 10) has an inlet (12) and an outlet (14) for the gaseous medium (1), characterized in that the storage medium in the form of loose, freely movable MOF particles (2) in a subspace (18) of the storage tank (10) between the inlet (12) and the outlet (14) for the medium (1) is arranged. 7. Speichertank nach Anspruch 6, 7. Storage tank according to claim 6, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass zwischen dem Teilraum (18) und dem Auslass (14) ein für die MOF- Partikel (2) nicht passierbares Sperrelement (20) angeordnet ist.  that between the subspace (18) and the outlet (14) for the MOF particles (2) not passable blocking element (20) is arranged. 8. Speichertank nach Anspruch 6 oder 7, 8. Storage tank according to claim 6 or 7, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass der Teilraum (18) in Richtung des Einlasses (12) durch Gasvertei- lungsmittel (22) begrenzt ist, wobei das Gasverteilungsmittel (22) vorzugs- weise für die MOF-Partikel (2) ebenfalls nicht passierbar ist.  the partial space (18) is delimited in the direction of the inlet (12) by gas distribution means (22), wherein the gas distribution means (22) is preferably also not passable for the MOF particles (2). 9. Speichertank nach einem der Ansprüche 6 bis 8, 9. Storage tank according to one of claims 6 to 8, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass der Speichertank (10) in Wirkverbindung mit einem Wärmetauscher (25) angeordnet ist. in that the storage tank (10) is arranged in operative connection with a heat exchanger (25). 10. Speichertank nach einem der Ansprüche 6 bis 9, 10. Storage tank according to one of claims 6 to 9, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass der Speichertank (10) dazu ausgebildet ist, einem Betriebsdruck von maximal 70bar standzuhalten.  in that the storage tank (10) is designed to withstand a maximum operating pressure of 70 bar.
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