Понастоящем най-често срещаните технологии за съхранение на водород включват газообразно съхранение на високо налягане, криогенно съхранение на течност и съхранение на твърдо състояние. Сред тях газообразното съхранение с високо налягане се превърна в най-зрялата технология поради ниската си цена, бързото зареждане с водород, ниската консумация на енергия и простата структура, което я прави предпочитаната технология за съхранение на водород.
Четири типа резервоари за съхранение на водород:
Освен нововъзникващите Type V пълни композитни резервоари без вътрешни облицовки, четири вида резервоари за съхранение на водород са навлезли на пазара:
1. Тип I изцяло метални резервоари: Тези резервоари предлагат по-голям капацитет при работно налягане, вариращи от 17,5 до 20 MPa, с по-ниски разходи. Те се използват в ограничени количества за CNG (сгъстен природен газ) камиони и автобуси.
2.Type II Метални композитни резервоари: Тези резервоари комбинират метални облицовки (обикновено стомана) с композитни материали, навити в посока на обръча. Те осигуряват сравнително голям капацитет при работно налягане между 26 и 30 MPa, с умерени разходи. Те се използват широко за приложения на CNG превозни средства.
3.Type III All Composite Tanks: Тези резервоари разполагат с по-малък капацитет при работно налягане между 30 и 70 MPa, с метални облицовки (стомана/алуминий) и по-високи разходи. Те намират приложения в леки превозни средства с водородни горивни клетки.
4. Тип IV Пластмасови композитни резервоари: Тези резервоари предлагат по-малък капацитет при работно налягане между 30 и 70 MPa, с облицовки от материали като полиамид (PA6), полиетилен с висока плътност (HDPE) и полиестерни пластмаси (PET).
Предимства на резервоарите за съхранение на водород тип IV:
Понастоящем резервоарите от тип IV се използват широко на глобалните пазари, докато резервоарите тип III все още доминират на пазара за съхранение на водород.
Добре известно е, че когато налягането на водорода надвишава 30 MPa, може да се появи необратимо водородно премахване, което води до корозия на металната облицовка и което води до пукнатини и счупвания. Тази ситуация потенциално може да доведе до изтичане на водород и последваща експлозия.
Освен това, алуминиевият метал и въглеродните влакна в намотващия слой имат потенциална разлика, което прави директен контакт между алуминиевата облицовка и намотката на въглеродните влакна, податлива на корозия. За да предотвратят това, изследователите са добавили корозионен слой между облицовката и намотващия слой. Това обаче увеличава общото тегло на резервоарите за съхранение на водород, като добавя към логистични затруднения и разходи.
Сигурен транспорт на водород: Приоритет:
В сравнение с резервоарите тип III, резервоарите за съхранение на водород тип IV предлагат значителни предимства по отношение на безопасността. Първо, резервоарите от тип IV използват неметални облицовки, съставени от композитни материали като полиамид (PA6), полиетилен с висока плътност (HDPE) и полиестерни пластмаси (PET). Полиамидът (PA6) предлага отлична якост на опън, устойчивост на удар и висока температура на топене (до 220 ℃). Полиетиленът с висока плътност (HDPE) показва отлична топлинна устойчивост, устойчивост на пукнатина на напрежение в околната среда, здравина и устойчивост на въздействие. С подсилването на тези пластмасови композитни материали, Type IV резервоари демонстрират превъзходна устойчивост на водородно премахване и корозия, което води до разширен експлоатационен живот и повишена безопасност. Второ, лекият характер на пластмасовите композитни материали намалява теглото на резервоарите, което води до по -ниски логистични разходи.
Заключение:
Интеграцията на композитни материали в резервоари за съхранение на водород тип IV представлява значителен напредък в повишаването на безопасността и работата. Приемането на неметални облицовки, като полиамид (PA6), полиетилен с висока плътност (HDPE) и полиестерни пластмаси (PET), осигурява подобрена устойчивост на водородно премахване и корозия. Освен това леките характеристики на тези пластмасови композитни материали допринасят за намалено тегло и по -ниски логистични разходи. Тъй като резервоарите от тип IV получават широко използване на пазарите и резервоарите от тип III остават доминиращи, непрекъснатото развитие на технологиите за съхранение на водород е от решаващо значение за реализирането на пълния потенциал на водорода като чист източник на енергия.
Време за публикация: 17-2023 ноември