Foreløpig inkluderer de vanligste hydrogenlagringsteknologiene med høyt trykk gassoppgave, kryogen væskelagring og lagring av solid tilstand. Blant disse har det dukket opp med høyt trykk-gassoppbevaring som den mest modne teknologien på grunn av den lave kostnaden, hurtighydrogen-drivstoff, lavt energiforbruk og enkel struktur, noe som gjør det til den foretrukne hydrogenlagringsteknologien.
Fire typer hydrogenlagringstanker:
Bortsett fra den nye typen V fulle kompositttanker uten interne foringer, har fire typer hydrogenlagringstanker kommet inn i markedet:
1. Type I All-Metal Tanks: Disse tankene tilbyr større kapasitet på arbeidspresset fra 17,5 til 20 MPa, med lavere kostnader. De brukes i begrensede mengder for CNG (komprimerte naturgass) lastebiler og busser.
2. Type II Metallforede kompositttanker: Disse tankene kombinerer metallforinger (typisk stål) med komposittmaterialer som er såret i en bøyle retning. De gir relativt stor kapasitet ved arbeidstrykk mellom 26 og 30 MPa, med moderate kostnader. De er mye brukt til CNG -kjøretøysapplikasjoner.
3. Type III All-Composite Tanks: Disse tankene har en mindre kapasitet ved arbeidstrykk mellom 30 og 70 MPa, med metallforinger (stål/aluminium) og høyere kostnader. De finner applikasjoner i lette hydrogenbrenselcellebiler.
4. Type IV-plastforede kompositttanker: Disse tankene tilbyr mindre kapasitet ved arbeidstrykk mellom 30 og 70 MPa, med foringer laget av materialer som polyamid (PA6), polyetylen med høy tetthet (HDPE) og polyesterplast (PET).
Fordeler med type IV hydrogenlagringstanker:
For øyeblikket er type IV -tanker mye brukt i globale markeder, mens Type III -tanker fremdeles dominerer det kommersielle hydrogenlagringsmarkedet.
Det er velkjent at når hydrogentrykket overstiger 30 MPa, kan det oppstår irreversibelt hydrogenforbritlement, noe som fører til korrosjon av metallforet og resulterer i sprekker og brudd. Denne situasjonen kan potensielt føre til hydrogenlekkasje og påfølgende eksplosjon.
I tillegg har aluminiummetall og karbonfiber i det svingete laget en potensiell forskjell, noe som gjør direkte kontakt mellom aluminiumforing og karbonfibervikling mottakelig for korrosjon. For å forhindre dette har forskere lagt til et utladningskorrosjonslag mellom foring og svingete lag. Dette øker imidlertid den totale vekten av hydrogenlagringstankene, og øker logistiske vansker og kostnader.
Sikker hydrogentransport: en prioritet:
Sammenlignet med type III -tanker, tilbyr type IV hydrogenlagringstanker betydelige fordeler når det gjelder sikkerhet. For det første bruker type IV-tanker ikke-metalliske foringer sammensatt av komposittmaterialer som polyamid (PA6), polyetylen med høy tetthet (HDPE) og polyesterplast (PET). Polyamid (PA6) tilbyr utmerket strekkfasthet, påvirkningsmotstand og høy smeltetemperatur (opptil 220 ℃). Polyetylen med høy tetthet (HDPE) utviser utmerket varmebestandighet, miljøstressingsmotstand, seighet og påvirkningsmotstand. Med forsterkning av disse plastkomposittmaterialene, viser type IV -tanker overlegen motstand mot hydrogen -omfattende og korrosjon, noe som resulterer i en forlenget levetid og forbedret sikkerhet. For det andre reduserer den lette naturen til plastkomposittmaterialene vekten på tankene, noe som resulterer i lavere logistiske kostnader.
Konklusjon:
Integrasjonen av komposittmaterialer i type IV hydrogenlagringstanker representerer et betydelig fremskritt i å styrke sikkerhet og ytelse. Adopsjonen av ikke-metalliske foringer, så som polyamid (PA6), polyetylen med høy tetthet (HDPE), og polyesterplast (PET), gir forbedret resistens mot hydrogenforvaltning og korrosjon. Dessuten bidrar de lette egenskapene til disse plastkomposittmaterialene til redusert vekt og lavere logistiske kostnader. Ettersom type IV -tanker får bred bruk i markedene og type III -tanks forblir dominerende, er den kontinuerlige utviklingen av hydrogenlagringsteknologier avgjørende for å realisere det fulle potensialet i hydrogen som en ren energikilde.
Post Time: Nov-17-2023