Trenutno, najčešće tehnologije skladištenja vodika uključuju visokotlačno plinovo skladištenje, kriogeno skladištenje tekućine i skladištenje čvrstog stanja. Među njima se pojavilo plinsko skladištenje visokog tlaka kao najzrelija tehnologija zbog niskog troška, brzog punjenja vodika, male potrošnje energije i jednostavne strukture, što ga čini preferiranom tehnologijom skladištenja vodika.
Četiri vrste spremnika vodika:
Osim u nastajanju Type V punih kompozitnih spremnika bez unutarnjih obloga, na tržište su ušle četiri vrste spremnika vodika:
1. Tipci All-Metal: Ovi spremnici nude veći kapacitet na radnim pritiscima u rasponu od 17,5 do 20 MPa, s nižim troškovima. Koriste se u ograničenim količinama za CNG (komprimirani prirodni plin) kamione i autobuse.
2. Tipka kompozitnih spremnika obloženih metalom: Ovi spremnici kombiniraju metalne obloge (obično čelične) sa kompozitnim materijalima namotanim u smjeru obruča. Oni pružaju relativno velik kapacitet na radnim pritiscima između 26 i 30 MPa, uz umjerene troškove. Široko se koriste za CNG aplikacije za vozila.
3.Type III All-kompozitni spremnici: Ovi spremnici imaju manji kapacitet na radnim pritiscima između 30 i 70 MPa, s metalnim oblogama (čelik/aluminij) i većim troškovima. Nalaze primjene u laganim vozilima vodikovih gorivnih ćelija.
4. Tipka s plastičnim kompozitnim spremnicima: Ovi spremnici nude manji kapacitet na radnim pritiscima između 30 i 70 MPa, s oblogama izrađenim od materijala poput poliamida (PA6), polietilena visoke gustoće (HDPE) i poliesterske plastike (PET).
Prednosti spremnika vodika tipa IV:
Trenutno se tenkovi tipa IV široko koriste na globalnim tržištima, dok tenkovi tipa III i dalje dominiraju na komercijalnom tržištu skladištenja vodika.
Poznato je da, kada tlak vodika prelazi 30 MPa, može se pojaviti nepovratno umiješanost vodika, što dovodi do korozije metalne obloge i rezultira pukotinama i lomovima. Ova situacija može potencijalno dovesti do curenja vodika i naknadne eksplozije.
Uz to, aluminijski metal i ugljična vlakna u namotanom sloju imaju potencijalnu razliku, čineći izravan kontakt između aluminijske obloge i namotavanja ugljičnih vlakana osjetljivim na koroziju. Da bi to spriječili, istraživači su dodali sloj korozije pražnjenja između obloge i namotanog sloja. Međutim, to povećava ukupnu težinu spremnika vodika, dodajući logističkim poteškoćama i troškovima.
Sigurni transport vodika: prioritet:
U usporedbi s spremnicima tipa III, spremnici vodika tipa IV nude značajne prednosti u pogledu sigurnosti. Prvo, spremnici tipa IV koriste nemetalne obloge sastavljene od kompozitnih materijala kao što su poliamid (PA6), polietilen visoke gustoće (HDPE) i poliesterska plastika (PET). Polyamid (PA6) nudi izvrsnu vlačnu čvrstoću, otpornost na udarce i visoku temperaturu topljenja (do 220 ℃). Polietilen visoke gustoće (HDPE) pokazuje izvrsnu toplinsku otpornost, otpornost na pukotine u okolišnom stresu, žilavost i otpornost na udarce. Uz jačanje ovih plastičnih kompozitnih materijala, spremnici tipa IV pokazuju superiornu otpornost na umiješanost i koroziju vodika, što rezultira produljenim vijek trajanja i pojačanom sigurnošću. Drugo, lagana priroda plastičnih kompozitnih materijala smanjuje težinu spremnika, što rezultira nižim logističkim troškovima.
Zaključak:
Integracija kompozitnih materijala u spremnici vodika tipa IV predstavlja značajan napredak u poboljšanju sigurnosti i performansi. Usvajanje nemetalnih obloga, poput poliamida (PA6), polietilena visoke gustoće (HDPE) i poliesterske plastike (PET), omogućava poboljšanu otpornost na umanjenje i koroziju vodika. Nadalje, lagane karakteristike ovih plastičnih kompozitnih materijala doprinose smanjenoj težini i nižim logističkim troškovima. Budući da tenkovi tipa IV dobivaju široku upotrebu u tržištima i tenkovima tipa III ostaju dominantni, kontinuirani razvoj tehnologija skladištenja vodika presudan je za realizaciju punog potencijala vodika kao čistog izvora energije.
Post Vrijeme: 19.-2023.