V súčasnosti medzi najbežnejšie technológie ukladania vodíka zahŕňajú vysokokavezové ukladanie plynných plynov, ukladanie kryogénnej kvapaliny a skladovanie tuhého stavu. Spomedzi nich sa ako najrečivejšia technológia z dôvodu nízkych nákladov, rýchleho doplňovania vodíka, nízkej energie a jednoduchej štruktúre, čo z neho uprednostňovanú technológiu ukladania vodíka, sa z nich objavilo vysokokavelné plynné skladovanie plynných plynných úložiskov.
Štyri typy nádrží na skladovanie vodíka:
Okrem vznikajúceho typu V sa na trh vstúpili na trh s úplnými kompozitnými nádržami bez vnútorných vložiek, na trh vstúpili štyri typy skladovacích nádrží vodíka:
1. Type I All-Metal Tanks: Tieto tanky ponúkajú väčšiu kapacitu pri pracovných tlakoch v rozmedzí od 17,5 do 20 MPa s nižšími nákladmi. Používajú sa v obmedzenom množstve pre nákladné autá a autobusy CNG (komprimované zemné plyny).
2. Kompozitné nádrže potiahnuté kovmi typu II: Tieto nádrže kombinujú kovové vložky (typicky oceľ) s kompozitnými materiálmi, ktoré sa ranujú v smere obruče. Poskytujú relatívne veľkú kapacitu pri pracovných tlakoch medzi 26 a 30 MPa s miernymi nákladmi. Všeobecne sa používajú pre aplikácie vozidiel CNG.
3. Typ III All-Composite Tanks: Tieto nádrže majú menšiu kapacitu pri pracovných tlakoch medzi 30 a 70 MPa, s kovovými vložkami (oceľ/hliník) a vyššími nákladmi. Nájdu aplikácie vo vozidlách ľahkých vodíkových palivových článkov.
4. Typ IV kompozitných nádrží lemovaných plastu: Tieto nádrže ponúkajú menšiu kapacitu pri pracovných tlakoch medzi 30 a 70 MPa, s vložkami vyrobenými z materiálov, ako je polyamid (PA6), polyetylén s vysokou hustotou (HDPE) a polyesterové plasty (PET).
Výhody nádrží na skladovanie vodíka typu IV:
V súčasnosti sa nádrže typu IV široko používajú na globálnych trhoch, zatiaľ čo nádrže typu III stále dominujú na trhu komerčného ukladania vodíka.
Je dobre známe, že keď tlak vodíka presahuje 30 MPa, môže dôjsť k ireverzibilnému vodíkovému styku, čo vedie k korózii kovovej vložky a vedie k trhlinám a zlomeninám. Táto situácia môže potenciálne viesť k úniku vodíka a následnej explózii.
Okrem toho majú hliníkový kov a uhlíkové vlákna vo vrstve vinutia potenciálny rozdiel, vďaka čomu je priamy kontakt medzi vložkou hliníka a vinutím uhlíkových vlákien náchylných na koróziu. Aby sa tomu zabránilo, vedci pridali medzi vložkou a vrstvou vinutia vrstvu vypúšťania koróziu. To však zvyšuje celkovú hmotnosť nádrží na skladovanie vodíka, čo zvyšuje logistické ťažkosti a náklady.
Zabezpečte prepravu vodíka: Priorita:
V porovnaní s nádržami typu III ponúkajú zásobníky vodíka typu IV významné výhody z hľadiska bezpečnosti. Po prvé, nádrže typu IV využívajú nekovové vložky zložené z kompozitných materiálov, ako je polyamid (PA6), polyetylén s vysokou hustotou (HDPE) a polyesterové plasty (PET). Polyamid (PA6) ponúka vynikajúcu pevnosť v ťahu, odolnosť proti nárazu a vysokú teplotu topenia (do 220 ° C). Polyetylén s vysokou hustotou (HDPE) vykazuje vynikajúcu odolnosť proti tepla, odolnosť proti prasknutiu environmentálneho napätia, húževnatosť a odolnosť proti nárazu. Pri zosilnení týchto plastových kompozitných materiálov nádrže typu IV demonštrujú vynikajúcu odolnosť voči vodíkovému stĺpiu a korózii, čo vedie k predĺženej životnosti a zvýšeniu bezpečnosti. Po druhé, ľahká povaha plastových kompozitných materiálov znižuje hmotnosť nádrží, čo vedie k nižším logistickým nákladom.
Záver:
Integrácia kompozitných materiálov do nádrží na skladovanie vodíka typu IV predstavuje významný pokrok pri zvyšovaní bezpečnosti a výkonu. Prijatie nekovových vložiek, ako je polyamid (PA6), polyetylén s vysokou hustotou (HDPE) a polyesterové plasty (PET), poskytuje zlepšenú odolnosť voči vodíkovému krku a korózii. Ľahké charakteristiky týchto plastových kompozitných materiálov navyše prispievajú k zníženej hmotnosti a nižším logistickým nákladom. Keďže nádrže typu IV získavajú široké využitie na trhoch a nádrže typu III zostávajú dominantné, nepretržitý vývoj technológií skladovania vodíka je rozhodujúci pre realizáciu úplného potenciálu vodíka ako zdroja čistej energie.
Čas príspevku: november-17-2023