Во моментов, најчестите технологии за складирање на водород вклучуваат складирање на гасови под висок притисок, складирање на криогена течност и складирање во цврста состојба. Меѓу нив, складирањето на гасови под висок притисок се појави како најзрела технологија поради ниската цена, брзото полнење на водород, малата потрошувачка на енергија и едноставната структура, што ја прави најпосакувана технологија за складирање на водород.
Четири типа на резервоари за складирање на водород:
Освен новите композитни резервоари од тип V без внатрешни облоги, на пазарот влегоа четири типа резервоари за складирање на водород:
1. Целосно метални резервоари од тип I: Овие резервоари нудат поголем капацитет при работни притисоци кои се движат од 17,5 до 20 MPa, со помали трошоци. Тие се користат во ограничени количини за камиони и автобуси со CNG (компресиран природен гас).
2. Композитни резервоари со метална обвивка од тип II: Овие резервоари комбинираат метални облоги (обично челични) со композитни материјали намотани во насока на обрачот. Тие обезбедуваат релативно голем капацитет при работен притисок помеѓу 26 и 30 MPa, со умерени трошоци. Тие се широко користени за апликации со CNG возила.
3. Целосно композитни резервоари од тип III: Овие резервоари имаат помал капацитет при работен притисок помеѓу 30 и 70 MPa, со метални облоги (челик/алуминиум) и повисоки трошоци. Тие наоѓаат примена во лесни возила со водородни горивни ќелии.
4. Композитни резервоари со пластична облога од тип IV: Овие резервоари нудат помал капацитет при работен притисок помеѓу 30 и 70 MPa, со облоги направени од материјали како што се полиамид (PA6), полиетилен со висока густина (HDPE) и полиестерска пластика (PET) .
Предности на резервоарите за складирање на водород од тип IV:
Во моментов, резервоарите од тип IV се широко користени на глобалните пазари, додека резервоарите од тип III сè уште доминираат на комерцијалниот пазар за складирање на водород.
Добро е познато дека кога притисокот на водородот надминува 30 MPa, може да се појави неповратна водородна кршливост, што ќе доведе до корозија на металната обвивка и ќе резултира со пукнатини и фрактури. Оваа ситуација потенцијално може да доведе до истекување на водород и последователна експлозија.
Дополнително, алуминиумскиот метал и јаглеродните влакна во слојот за намотување имаат потенцијална разлика, правејќи директен контакт помеѓу алуминиумската обвивка и намотката од јаглеродни влакна подложни на корозија. За да се спречи ова, истражувачите додадоа корозивен слој за испуштање помеѓу облогата и слојот за намотување. Сепак, ова ја зголемува вкупната тежина на резервоарите за складирање на водород, со што се зголемуваат логистичките тешкотии и трошоци.
Безбеден транспорт на водород: приоритет:
Во споредба со резервоарите од тип III, резервоарите за складирање на водород од тип IV нудат значителни предности во однос на безбедноста. Прво, резервоарите од тип IV користат неметални облоги составени од композитни материјали како што се полиамид (PA6), полиетилен со висока густина (HDPE) и полиестерска пластика (ПЕТ). Полиамид (PA6) нуди одлична цврстина на истегнување, отпорност на удар и висока температура на топење (до 220℃). Полиетиленот со висока густина (HDPE) покажува одлична отпорност на топлина, отпорност на пукнатини на стрес на околината, цврстина и отпорност на удар. Со засилување на овие пластични композитни материјали, резервоарите од тип IV покажуваат супериорна отпорност на кршливост и корозија на водород, што резултира со продолжен работен век и зголемена безбедност. Второ, лесната природа на пластичните композитни материјали ја намалува тежината на резервоарите, што резултира со помали логистички трошоци.
Заклучок:
Интеграцијата на композитните материјали во резервоарите за складирање на водород од тип IV претставува значаен напредок во подобрувањето на безбедноста и перформансите. Усвојувањето на неметални облоги, како што се полиамид (PA6), полиетилен со висока густина (HDPE) и полиестерска пластика (ПЕТ), обезбедува подобрена отпорност на водородна кршливост и корозија. Покрај тоа, лесните карактеристики на овие пластични композитни материјали придонесуваат за намалена тежина и помали логистички трошоци. Бидејќи резервоарите од тип IV добиваат широка употреба на пазарите и резервоарите од тип III остануваат доминантни, континуираниот развој на технологии за складирање на водород е од клучно значење за остварување на целосниот потенцијал на водородот како чист извор на енергија.
Време на објавување: 17-11-2023 година