Trenutno najpogostejše tehnologije za shranjevanje vodika vključujejo visokotlačno plinasto shranjevanje, kriogeno shranjevanje tekočine in trdno shranjevanje. Med njimi se je visokotlačna plinasta shranjevanje pojavila kot najbolj zrela tehnologija zaradi nizkih stroškov, hitrega polnjenja vodika, porabe nizke energije in preproste strukture, zaradi česar je najprimernejša tehnologija za shranjevanje vodika.
Štiri vrste rezervoarjev za vodik:
Poleg nastajajočih polnih kompozitnih rezervoarjev brez notranjih oblog so na trg vstopile štiri vrste rezervoarjev za vodik:
1. Vrh I VSEH KEMBER: Ti rezervoarji ponujajo večjo zmogljivost pri delovnih tlakih, ki segajo od 17,5 do 20 MPa, z nižjimi stroški. Uporabljajo se v omejenih količinah za tovornjake in avtobuse CNG (stisnjeni zemeljski plin).
2. Tip II Kovinsko obloženi kompozitni rezervoarji: Ti rezervoarji združujejo kovinske obloge (običajno jeklo) s kompozitnimi materiali, ranjenimi v smeri obroča. Zagotavljajo razmeroma veliko zmogljivost pri delovnih tlakih med 26 in 30 MPa, z zmernimi stroški. Široko se uporabljajo za aplikacije CNG vozila.
3. Tip III All-Composit Tanks: Ti rezervoarji imajo manjšo zmogljivost pri delovnih tlakih med 30 in 70 MPa, s kovinskimi oblogami (jeklo/aluminij) in višjimi stroški. Najdejo aplikacije v lahkih vozilih vodikovih gorivnih vozil.
4.Tipe IV kompozitni rezervoarji s plastičnimi oblogami: Ti rezervoarji ponujajo manjšo zmogljivost pri delovnih tlakih med 30 in 70 MPa, z oblogami iz materialov, kot so poliamid (PA6), visoka gostota polietilen (HDPE) in poliesterska plastika (PET).
Prednosti rezervoarjev za shranjevanje vodika tipa IV:
Trenutno se rezervoarji tipa IV pogosto uporabljajo na svetovnih trgih, medtem ko rezervoarji tipa III še vedno prevladujejo na komercialnem trgu shranjevanja vodika.
Dobro je znano, da ko vodikov tlak presega 30 MPa, se lahko pojavi nepovratna voda vodika, kar vodi do korozije kovinske obloge in kar ima za posledico razpoke in zlome. Ta situacija lahko potencialno vodi do uhajanja vodika in poznejše eksplozije.
Poleg tega imata aluminijeva kovinska in ogljikova vlakna v vijugasti plasti potencialno razliko, zaradi česar je neposreden stik med aluminijasto oblogo in navijanje ogljikovih vlaken, ki je dovzetno za korozijo. Da bi to preprečili, so raziskovalci dodali korozijsko plast med oblogo in vijugasto plastjo. Vendar to povečuje skupno težo rezervoarjev za skladiščenje vodika in dodaja logistične težave in stroške.
Varni prevoz vodika: Prednostna naloga:
V primerjavi s tanki tipa III so rezervoarji za skladiščenje vodika tipa IV pomembne prednosti glede varnosti. Prvič, rezervoarji tipa IV uporabljajo nemetalne obloge, sestavljene iz sestavljenih materialov, kot so poliamid (PA6), polietilen z visoko gostoto (HDPE) in poliestrska plastika (PET). Poliamid (PA6) ponuja odlično natezno trdnost, udarno odpornost in visoko temperaturo taljenja (do 220 ℃). Polietilen z visoko gostoto (HDPE) ima odlično toplotno odpornost, odpornost na razpoko okolja, žilavost in odpornost na udarce. Z ojačitvijo teh plastičnih kompozitnih materialov rezervoarji tipa IV kažejo vrhunsko odpornost na vodikovo krčenje in korozijo, kar ima za posledico podaljšano življenjsko dobo in izboljšano varnost. Drugič, lahka narava plastičnih kompozitnih materialov zmanjšuje težo rezervoarjev, kar ima za posledico nižje logistične stroške.
Zaključek:
Integracija kompozitnih materialov v rezervoarjih za vodik tipa IV predstavlja pomemben napredek pri povečanju varnosti in zmogljivosti. Sprejetje nemetalnih oblog, kot so poliamid (PA6), polietilen z visoko gostoto (HDPE) in poliestrska plastika (PET), zagotavlja izboljšano odpornost proti ebroziji in koroziji vodika. Poleg tega lahke značilnosti teh plastičnih kompozitnih materialov prispevajo k zmanjšani teži in nižjih logističnih stroških. Ker rezervoarji tipa IV pridobijo široko uporabo na trgih in rezervoarji tipa III ostajajo prevladujoči, je nenehni razvoj tehnologij za shranjevanje vodika ključnega pomena za uresničitev celotnega potenciala vodika kot čistega vira energije.
Čas objave: november-17-2023