Algengustu tæknin fyrir vetnisgeymslu eru nú meðal annars háþrýstingsgeymsla í gasi, lágkælingargeymsla í vökvaformi og geymsla í föstu formi. Meðal þessara tækni hefur háþrýstingsgeymsla í gasi orðið sú fullkomnasta vegna lágs kostnaðar, hraðrar vetnisáfyllingar, lágrar orkunotkunar og einfaldrar uppbyggingar, sem gerir hana að ákjósanlegri tækni fyrir vetnisgeymslu.
Fjórar gerðir af vetnisgeymslutönkum:
Auk nýrra samsettra tanka af gerð V án innri fóðrunar, hafa fjórar gerðir af vetnisgeymslutönkum komið á markaðinn:
1. Tankar úr málmi af gerð I: Þessir tankar bjóða upp á meiri afkastagetu við vinnuþrýsting á bilinu 17,5 til 20 MPa, með lægri kostnaði. Þeir eru notaðir í takmörkuðu magni fyrir vörubíla og rútur sem knúnir eru með CNG (þjappað jarðgas).
2. Málmfóðraðir samsettir tankar af gerð II: Þessir tankar sameina málmfóðringar (venjulega stál) með samsettum efnum sem eru vafin í hringlaga átt. Þeir bjóða upp á tiltölulega mikla afkastagetu við vinnuþrýsting á bilinu 26 til 30 MPa, á hóflegum kostnaði. Þeir eru mikið notaðir fyrir CNG ökutæki.
3. Tankar af gerð III, úr samsettum efnum: Þessir tankar eru með minni rúmmál við vinnuþrýsting á bilinu 30 til 70 MPa, með málmfóðringu (stál/ál) og hærra verð. Þeir eru notaðir í léttum vetniseldsneytisrafhlöðum.
4. Plastfóðraðir samsettir tankar af gerð IV: Þessir tankar bjóða upp á minni afkastagetu við vinnuþrýsting á milli 30 og 70 MPa, með fóðringum úr efnum eins og pólýamíði (PA6), háþéttni pólýetýleni (HDPE) og pólýesterplasti (PET).
Kostir vetnisgeymslutanka af gerð IV:
Eins og er eru tankar af gerð IV mikið notaðir á heimsvísu, en tankar af gerð III eru enn ráðandi á markaði fyrir vetnisgeymslu í atvinnuskyni.
Það er vel þekkt að þegar vetnisþrýstingur fer yfir 30 MPa getur óafturkræf vetnisbrotnun átt sér stað, sem leiðir til tæringar á málmfóðringu og sprungna og beinbrota. Þessi staða getur hugsanlega leitt til vetnisleka og síðari sprengingar.
Að auki er spennumunur á milli áls og kolefnisþráða í vafningslaginu, sem gerir beina snertingu milli álfóðringarinnar og kolefnisvafninganna viðkvæma fyrir tæringu. Til að koma í veg fyrir þetta hafa vísindamenn bætt við tæringarlagi úr útblæstri milli fóðringarinnar og vafningslagsins. Þetta eykur þó heildarþyngd vetnisgeymslutankanna, sem eykur flutningserfiðleika og kostnað.
Öruggur vetnisflutningur: Forgangsverkefni:
Í samanburði við tanka af gerð III bjóða vetnisgeymslutankar af gerð IV upp á verulega kosti hvað varðar öryggi. Í fyrsta lagi nota tankar af gerð IV ómálmkennda fóðringa úr samsettum efnum eins og pólýamíði (PA6), háþéttni pólýetýleni (HDPE) og pólýesterplasti (PET). Pólýamíð (PA6) býður upp á framúrskarandi togstyrk, höggþol og hátt bræðslumark (allt að 220°C). Háþéttni pólýetýlen (HDPE) sýnir framúrskarandi hitaþol, sprunguþol í umhverfinu, seiglu og höggþol. Með styrkingu þessara plast-samsettu efna sýna tankar af gerð IV betri mótstöðu gegn vetnisbrotnun og tæringu, sem leiðir til lengri líftíma og aukins öryggis. Í öðru lagi dregur léttleiki plast-samsettu efnanna úr þyngd tankanna, sem leiðir til lægri flutningskostnaðar.
Niðurstaða:
Samþætting samsettra efna í vetnisgeymslutönkum af gerð IV er mikilvæg framför í að auka öryggi og afköst. Notkun fóðrunar úr málmi sem ekki eru úr málmi, svo sem pólýamíðs (PA6), háþéttni pólýetýlens (HDPE) og pólýesterplasts (PET), veitir betri mótstöðu gegn vetnissprúðleika og tæringu. Þar að auki stuðla léttleiki þessara plast-samsettu efna að minni þyngd og lægri flutningskostnaði. Þar sem tankar af gerð IV eru að verða víðtækari á mörkuðum og tankar af gerð III eru enn ráðandi, er stöðug þróun vetnisgeymslutækni mikilvæg til að ná fullum möguleikum vetnis sem hreinnar orkugjafa.
Birtingartími: 17. nóvember 2023