Напредокот во резервоарите за складирање на водород од типот IV: Инкорпорирање на композитни материјали за засилена безбедност

Во моментов, најчестите технологии за складирање на водород вклучуваат гасовито складирање под висок притисок, складирање на криогени течности и складирање на цврста состојба. Меѓу нив, гасовитното складирање под висок притисок се појави како најзрела технологија како резултат на ниската цена, брзото гориво во водород, ниската потрошувачка на енергија и едноставната структура, што ја прави најпосакуваната технологија за складирање на водород.

Четири видови резервоари за складирање на водород:

Освен новите композитни резервоари со појава на типот V без внатрешни облоги, влегоа четири типа резервоари за складирање на водород: на пазарот:

1. Тип I сите метални резервоари: Овие резервоари нудат поголем капацитет на работни притисоци кои се движат од 17,5 до 20 MPa, со пониски трошоци. Тие се користат во ограничени количини за CNG (компресиран природен гас) камиони и автобуси.

2.Тип II композитни резервоари со метал-обложени со метал: Овие резервоари комбинираат метални облоги (обично челик) со композитни материјали рани во насока на обрачот. Тие обезбедуваат релативно голем капацитет при работни притисоци помеѓу 26 и 30 MPa, со умерени трошоци. Тие се користат за апликации за возила CNG.

3.Тип III сите-композитни резервоари: Овие резервоари имаат помал капацитет при работни притисоци помеѓу 30 и 70 MPa, со метални облоги (челик/алуминиум) и повисоки трошоци. Тие наоѓаат апликации во лесни возила на водородни горивни ќелии.

4.Тип IV композитни резервоари со пластика: Овие резервоари нудат помал капацитет при работни притисоци помеѓу 30 и 70 MPa, со облоги изработени од материјали како полиамид (PA6), полиетилен со висока густина (HDPE) и полиестерска пластика (ПЕТ).

Предности на резервоарите за складирање на водород од типот IV:

Во моментов, резервоарите од типот IV се користат на глобалните пазари, додека резервоарите од типот III сè уште доминираат во пазарот за складирање на водород.

Добро е познато дека кога водородниот притисок надминува 30 MPa, може да се појави неповратно опфаќање водород, што доведува до корозија на металниот лагер и резултира во пукнатини и фрактури. Оваа состојба потенцијално може да доведе до истекување на водород и последователна експлозија.

Покрај тоа, алуминиумските метали и јаглеродни влакна во слојот за ликвидација имаат потенцијална разлика, правејќи директен контакт помеѓу алуминиумскиот лагер и ликвидацијата на јаглеродни влакна подложни на корозија. За да го спречат ова, истражувачите додадоа слој за корозија на празнење помеѓу лагер и слој за ликвидација. Сепак, ова ја зголемува целокупната тежина на резервоарите за складирање на водород, додавајќи на логистичките тешкотии и трошоци.

Безбеден транспорт на водород: Приоритет:
Во споредба со резервоарите од типот III, резервоарите за складирање водород од типот IV нудат значителни предности во однос на безбедноста. Прво, резервоарите од типот 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 јачина на затегнување, отпорност на удар и висока температура на топење (до 220 ℃). Полиетилен со висока густина (HDPE) покажува одлична отпорност на топлина, отпорност на пукнатина во животната средина, цврстина и отпорност на влијание. Со засилување на овие пластични композитни материјали, резервоарите од типот IV демонстрираат супериорна отпорност на водородното преклопување и корозија, што резултира во продолжен животен век на услугата и засилена безбедност. Второ, лесната природа на пластичните композитни материјали ја намалува тежината на резервоарите, што резултира во пониски логистички трошоци.

Заклучок:
Интеграцијата на композитни материјали во резервоарите за складирање на водород од типот IV претставува значителен 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 водородното опфаќање и корозија. Покрај тоа, лесните карактеристики на овие пластични композитни материјали придонесуваат за намалена тежина и пониски логистички трошоци. Бидејќи резервоарите од типот IV добиваат широка употреба на пазарите и резервоарите од типот III остануваат доминантни, континуираниот развој на технологиите за складирање на водород е клучен за реализирање на целосниот потенцијал на водород како чист извор на енергија.