Raccolta di Tecnologie e competenze ENEA
PROCESSO PER L'ESTRAZIONE DI IDROGENO ED ISOTOPI DA METALLI LIQUIDI CON L'USO DI SUPPORTI POROSI (Membrane Gas-Liquid Contactor)
Il processo ed il relativo apparato a membrana oggetto del trovato permettono la estrazione degli isotopi dell'idrogeno da metalli liquidi. In particolare, il dispositivo può essere impiegato per il recupero del trizio e degli altri isotopi dell'idrogeno dai mantelli fertili liquidi (i.e. realizzati in litio e sue leghe) dei reattori nucleari a fusione. Lo stesso dispositivo a membrana può essere utilizzato per realizzare sensori di gas in grado di misurare la concentrazione di idrogeno (e dei suoi isotopi) in metalli liquidi.
Prototipo di sistema di estrazione di idrogeno ed isotopi da metallo liquido (lega eutettica LiPb)
Settori applicativi
Problema da risolvere
La efficiente estrazione del trizio dal mantello fertile è un requisito tecnologico essenziale per la realizzazione dei reattori nucleari a fusione: solo con sistemi efficaci di estrazione del trizio si riducono infatti sia l'inventario di trizio (i.e. la quantità di trizio che rimane immagazzinata nel mantello di litio e che potrebbe essere rilasciata in caso di incidente), sia il tempo necessario per il raggiungimento delle condizioni di funzionamento stazionarie del reattore a fusione (i.e. la condizione nella quale il trizio prodotto nel mantello viene estratto, purificato e reimmesso nella camera del plasma per sostenere la reazione di fusione). Quindi solo una efficiente estrazione del trizio dal mantello fertile può garantire l'esercizio in sicurezza ed in condizioni di stabilità operativa di una macchina a fusione.
Descrizione
Il dispositivo trovato è stato sviluppato per la estrazione del trizio (ed altri isotopi dell'idrogeno) dai mantelli fertili in lega eutettica LiPb dei reattori nucleari a fusione. Con questo dispositivo si realizza una interfaccia diretta (senza applicazione di nessuna barriera metallica intermedia) tra il LiPb liquido e la fase gassosa nella quale si estrae l'idrogeno. Viene sfruttata la proprietà di membrane e setti porosi che, quando opportunamente disegnati, sono bagnati ma non attraversati dai liquidi (nel nostro caso il LiPb fuso): in questo modo si riduce notevolmente la resistenza al trasporto di materia incrementando l'efficienza e la velocità dei processi di estrazione.
Aspetti innovativi e vantaggi
- Elevata efficienza di estrazione di idrogeno ed isotopi da metalli liquidi
- Rapidità di risposta nell'utilizzo di questi dispositivi come sensori per misurare la concentrazione di idorgeno in metalli liquidi
Maturità tecnologica 2-3
Punti di forza
- Costo
- Rilevanza sociale/economica
- Contenuto normativo/regolatore
- Efficienza/rendimento/prestazioni
- Innovazione
- Mancanza di tecnologia/soluzione per lo specifico impiego
Possibili applicazioni
- Estrazione di idrogeno e suoi isotopi (deuterio e trizio) dai mantelli fertili in lega eutettica LiPb dei reattori nucleari a fusione
- Estrazione e misura della concentrazione di trizio nel metallo liquido nei reattori nucleari a fissione di IV generazione raffreddati con Sodio o Piombo
- Realizzazione di sensori per la misura di concentrazione di idrogeno ed isotopi in metalli liquidi
Gruppo di ricerca coinvolto
Brevetto disponibile per il licensing
Disponibile per una licenza non esclusiva
Data di aggiornamento
26-05-2025
Non hai trovato quello che cerchi o vuoi ulteriori informazioni sulle collaborazioni e i servizi?
