Моментално, најчестите технологии за складирање на водород вклучуваат складирање на гас под висок притисок, складирање на криогена течност и складирање во цврста состојба. Меѓу нив, складирањето на гас под висок притисок се појави како најзрела технологија поради нејзината ниска цена, брзото полнење со водород, ниската потрошувачка на енергија и едноставната структура, што ја прави претпочитана технологија за складирање на водород.
Четири вида резервоари за складирање на водород:
Освен новите резервоари од тип V со целосен композитен состав без внатрешни облоги, на пазарот влегоа четири типа резервоари за складирање на водород:
1. Резервоари од целосно метални делови од тип I: Овие резервоари нудат поголем капацитет при работен притисок од 17,5 до 20 MPa, со пониски трошоци. Се користат во ограничени количини за камиони и автобуси на CNG (компресиран природен гас).
2. Композитни резервоари од тип II со метална облога: Овие резервоари комбинираат метални облоги (обично челик) со композитни материјали намотани во обрач. Тие обезбедуваат релативно голем капацитет при работен притисок помеѓу 26 и 30 MPa, со умерени трошоци. Тие се широко користени за апликации во возила на CNG.
3. Резервоари од целосно композитен материјал од тип III: Овие резервоари се одликуваат со помал капацитет при работен притисок помеѓу 30 и 70 MPa, со метални облоги (челик/алуминиум) и повисоки трошоци. Тие наоѓаат примена кај лесни возила на водородни горивни ќелии.
4. Резервоари од композитен материјал од тип IV обложени со пластика: 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 кршливост на водородот, што доведува до корозија на металната обвивка и резултира со пукнатини и кршења. Оваа ситуација потенцијално може да доведе до истекување на водород и последователна експлозија.
Дополнително, алуминиумскиот метал и јаглеродните влакна во слојот на намотката имаат потенцијална разлика, што го прави директниот контакт помеѓу алуминиумската обвивка и намотката од јаглеродни влакна подложен на корозија. За да се спречи ова, истражувачите додадоа слој од корозија за празнење помеѓу обвивката и слојот на намотката. Сепак, ова ја зголемува вкупната тежина на резервоарите за складирање на водород, додавајќи логистички тешкотии и трошоци.
Безбеден транспорт на водород: Приоритет:
Во споредба со резервоарите од тип III, резервоарите за складирање на водород од тип IV нудат значајни 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 (PET). Полиамидот (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 од стрес на околината, цврстина и отпорност на удар. Со зајакнување на овие пластични композитни материјали, резервоарите од тип IV покажуваат супериорна отпорност на водородна кршливост и корозија, што резултира со продолжен век на траење и зголемена безбедност. Второ, лесната природа на пластичните композитни материјали ја намалува тежината на резервоарите, што резултира со пониски логистички трошоци.
Заклучок:
Интеграцијата на композитни 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 (PET), обезбедува подобрена отпорност на кршливост и корозија на водородот. Покрај тоа, лесните карактеристики на овие пластични композитни материјали придонесуваат за намалена тежина и пониски логистички трошоци. Бидејќи резервоарите од тип IV добиваат широка употреба на пазарите, а резервоарите од тип III остануваат доминантни, континуираниот развој на технологиите за складирање на водород е клучен за реализација на целосниот потенцијал на водородот како чист извор на енергија.
Време на објавување: 17 ноември 2023 година