В даний час найпоширеніші технології зберігання водню включають газоподібне зберігання газоподібних газів високого тиску, кріогенне зберігання рідини та твердотільне зберігання. Серед них газоподібне зберігання високого тиску стало найбільш зрілою технологією завдяки її низькій вартості, швидкій заправці водню, низькому споживанні енергії та простому структурі, що робить її кращою технологією зберігання водню.
Чотири типи резервуарів для зберігання водню:
Окрім нових композиційних резервуарів типу V без внутрішніх лайнерів, на ринок вийшли чотири типи резервуарів для зберігання водню:
1. Тип I загально металеві танки: Ці танки пропонують більшу потужність на робочому тиску в межах від 17,5 до 20 МПа, з меншими витратами. Вони використовуються в обмеженій кількості для вантажних автомобілів та автобусів CNG (стисненого природного газу).
2. Тип II металеві композитні резервуари: ці резервуари поєднують металеві вкладиші (як правило, сталь) з композитними матеріалами, раними в напрямку обруча. Вони забезпечують відносно велику потужність при робочому тиску між 26 і 30 МПа, з помірними витратами. Вони широко використовуються для застосувань автомобілів CNG.
3. Тип III всебічні резервуари: Ці резервуари мають меншу потужність при робочому тиску між 30 і 70 МПа, з металевими вкладишами (сталь/алюміній) та більш високими витратами. Вони знаходять застосування у легких автомобілях водневих паливних елементів.
4. Тип IV пластикові композитні резервуари: Ці резервуари пропонують меншу потужність при робочому тиску між 30 і 70 МПа, з вкладишами з матеріалів, таких як поліамід (PA6), поліетилен високої щільності (HDPE) та поліефірні пластмас (ПЕТ).
Переваги резервуарів для зберігання водню типу IV:
В даний час танки типу IV широко використовуються на глобальних ринках, тоді як резервуари типу III все ще домінують на комерційному ринку зберігання водню.
Добре відомо, що коли тиск водню перевищує 30 МПа, може відбутися незворотне розгортання водню, що призводить до корозії металевого вкладиша і внаслідок чого тріщини та руйнування. Ця ситуація потенційно може призвести до витоку водню та подальшого вибуху.
Крім того, алюмінієвий метал та вуглецеве волокно в обмотці мають різницю потенціалу, що робить прямий контакт між алюмінієвим вкладишем та обмоткою вуглецевого волокна, сприйнятливим до корозії. Щоб запобігти цьому, дослідники додали корозійний шар розряду між вкладишем та обмоткою. Однак це збільшує загальну вагу резервуарів для зберігання водню, додаючи до логістичних труднощів та витрат.
Забезпечення транспортування водню: Пріоритет:
Порівняно з резервуарами типу III, резервуари для зберігання водню IV типу пропонують значні переваги з точки зору безпеки. По-перше, резервуари типу IV використовують неметалічні вкладиші, що складаються з композитних матеріалів, таких як поліамід (PA6), поліетилен високої щільності (HDPE) та поліестерні пластмаси (ПЕТ). Поліамід (PA6) пропонує відмінну міцність на розрив, стійкість до удару та високу температуру плавлення (до 220 ℃). Поліетилен високої щільності (HDPE) демонструє відмінну теплову стійкість, стійкість до тріщини навколишнього середовища, міцність та стійкість до удару. Завдяки посиленню цих пластикових композиційних матеріалів, резервуари типу IV демонструють чудову стійкість до розгортання водню та корозії, що призводить до розширеного терміну служби та підвищеної безпеки. По -друге, легкий характер пластикових композитних матеріалів зменшує вагу резервуарів, що призводить до зниження логістичних витрат.
Висновок:
Інтеграція композиційних матеріалів у резервуарах для зберігання водню IV типу є значним прогресом у підвищенні безпеки та продуктивності. Прийняття неметалічних вкладишів, таких як поліамід (PA6), поліетилен високої щільності (HDPE) та поліестерні пластмаси (ПЕТ), забезпечує покращену стійкість до розгортання водню та корозії. Більше того, легкі характеристики цих пластикових композитних матеріалів сприяють зменшенню ваги та менших логістичних витрат. Оскільки резервуари типу IV отримують широке використання на ринках, а резервуари III типу залишаються домінуючими, безперервний розвиток технологій зберігання водню має вирішальне значення для реалізації повного потенціалу водню як чистого джерела енергії.
Час посади: 17-7-2023 рр.