Jelenleg a legelterjedtebb hidrogéntárolási technológiák közé tartozik a nagynyomású gáznemű tárolás, a kriogén folyadéktárolás és a szilárdtest-tároló. Ezek közül a nagynyomású gáznemű tárolás a legkiforrottabb technológiává vált, alacsony költsége, gyors hidrogén-utántöltése, alacsony energiafogyasztása és egyszerű felépítése miatt, így ez a hidrogéntárolás előnyben részesített technológiája.
Négy típusú hidrogéntároló tartály:
A feltörekvő V típusú, belső bélés nélküli teljes kompozit tartályokon kívül négyféle hidrogéntároló tartály jelent meg a piacon:
1. I. típusú teljesen fém tartályok: Ezek a tartályok nagyobb kapacitást kínálnak 17,5 és 20 MPa közötti üzemi nyomáson, alacsonyabb költségek mellett. Korlátozott mennyiségben CNG (sűrített földgáz) teherautókhoz és buszokhoz használják őket.
2. II. típusú fémbevonatú kompozit tartályok: Ezek a tartályok fém béléseket (jellemzően acélt) kombinálnak karikairányban tekercselt kompozit anyagokkal. Viszonylag nagy kapacitást biztosítanak 26 és 30 MPa közötti üzemi nyomáson, mérsékelt költségek mellett. Széles körben használják CNG-járművekhez.
3. III. típusú teljesen kompozit tartályok: Ezek a tartályok kisebb kapacitással rendelkeznek 30 és 70 MPa közötti üzemi nyomáson, fém bélésekkel (acél/alumínium) és magasabb költségekkel. Alkalmazást találnak könnyű hidrogénüzemanyagcellás járművekben.
4. IV. típusú műanyag bélésű kompozit tartályok: Ezek a tartályok kisebb kapacitást kínálnak 30 és 70 MPa közötti üzemi nyomáson, olyan anyagokból készült bélésekkel, mint a poliamid (PA6), a nagy sűrűségű polietilén (HDPE) és a poliészter műanyagok (PET). .
A IV típusú hidrogéntároló tartályok előnyei:
Jelenleg a IV-es típusú tartályokat széles körben használják a globális piacokon, míg a III-as típusú tartályok még mindig uralják a kereskedelmi hidrogéntároló piacot.
Köztudott, hogy ha a hidrogénnyomás meghaladja a 30 MPa-t, visszafordíthatatlan hidrogénridegedés léphet fel, ami a fém bélés korróziójához, repedésekhez és törésekhez vezethet. Ez a helyzet potenciálisan hidrogénszivárgáshoz és ezt követő robbanáshoz vezethet.
Ezenkívül a tekercsrétegben lévő alumínium fém és szénszál potenciálkülönbséggel rendelkezik, így az alumínium bélés és a szénszálas tekercs közvetlen érintkezése érzékeny a korrózióra. Ennek megakadályozására a kutatók kisülési korróziós réteget helyeztek a bélés és a tekercsréteg közé. Ez azonban növeli a hidrogéntároló tartályok össztömegét, ami logisztikai nehézségeket és költségeket jelent.
Biztonságos hidrogénszállítás: prioritás:
A III-as típusú tartályokhoz képest a IV-es típusú hidrogéntároló tartályok jelentős előnyöket kínálnak a biztonság szempontjából. Először is, a IV-es típusú tartályok nem fémes béléseket használnak, amelyek kompozit anyagokból, például poliamidból (PA6), nagy sűrűségű polietilénből (HDPE) és poliészter műanyagokból (PET) állnak. A poliamid (PA6) kiváló szakítószilárdságot, ütésállóságot és magas olvadási hőmérsékletet (220 ℃-ig) kínál. A nagy sűrűségű polietilén (HDPE) kiváló hőállóságot, környezeti feszültségrepedésállóságot, szívósságot és ütésállóságot mutat. Ezeknek a műanyag kompozit anyagoknak a megerősítésével a IV-es típusú tartályok kiváló ellenállást mutatnak a hidrogén ridegséggel és korrózióval szemben, ami hosszabb élettartamot és fokozott biztonságot eredményez. Másodszor, a műanyag kompozit anyagok könnyű természete csökkenti a tartályok súlyát, ami alacsonyabb logisztikai költségeket eredményez.
Következtetés:
A kompozit anyagok integrálása a IV. típusú hidrogéntároló tartályokba jelentős előrelépést jelent a biztonság és a teljesítmény fokozása terén. A nem fémes bélések, mint például a poliamid (PA6), a nagy sűrűségű polietilén (HDPE) és a poliészter műanyagok (PET) alkalmazása jobb ellenállást biztosít a hidrogén ridegséggel és korrózióval szemben. Ezen túlmenően ezeknek a műanyag kompozit anyagoknak a könnyű jellemzői hozzájárulnak a súlycsökkentéshez és az alacsonyabb logisztikai költségekhez. Mivel a IV-es típusú tartályok széles körben elterjednek a piacokon, és a III-as típusú tartályok továbbra is dominánsak, a hidrogéntárolási technológiák folyamatos fejlesztése kulcsfontosságú a hidrogénben, mint tiszta energiaforrásban rejlő lehetőségek teljes kihasználásához.
Feladás időpontja: 2023. november 17