Напредак у резервоарима за складиштење водоника типа ИВ: Инкорпорација композитних материјала за повећану безбедност

Тренутно, најчешће технологије складиштења водоника укључују складиштење у гасовима под високим притиском, складиштење криогених течности и складиштење у чврстом стању. Међу њима, складиштење у гасовима под високим притиском се показало као најзрелија технологија због ниске цене, брзог пуњења водоником, ниске потрошње енергије и једноставне структуре, што га чини пожељном технологијом складиштења водоника.

Четири типа резервоара за складиштење водоника:

Осим нових пуних композитних резервоара типа В без унутрашњих облога, четири типа резервоара за складиштење водоника су ушла на тржиште:

1. Потпуно метални резервоари типа И: Ови резервоари нуде већи капацитет при радним притисцима у распону од 17,5 до 20 МПа, уз ниже трошкове. Користе се у ограниченим количинама за камионе и аутобусе на ЦНГ (компримовани природни гас).

2. Композитни резервоари обложени металом типа ИИ: Ови резервоари комбинују металне облоге (обично челичне) са композитним материјалима намотаним у правцу обруча. Пружају релативно велики капацитет при радним притисцима између 26 и 30 МПа, уз умерене трошкове. Они се широко користе за ЦНГ возила.

3. Потпуно композитни резервоари типа ИИИ: Ови резервоари имају мањи капацитет при радним притисцима између 30 и 70 МПа, са металним облогама (челик/алуминијум) и већим трошковима. Они налазе примену у лаким возилима са водоничним горивним ћелијама.

4. Композитни резервоари обложени пластиком типа ИВ: Ови резервоари нуде мањи капацитет при радним притисцима између 30 и 70 МПа, са облогама направљеним од материјала као што су полиамид (ПА6), полиетилен високе густине (ХДПЕ) и полиестерска пластика (ПЕТ) .

Предности резервоара за складиштење водоника типа ИВ:

Тренутно се резервоари типа ИВ широко користе на глобалним тржиштима, док резервоари типа ИИИ и даље доминирају на комерцијалном тржишту складиштења водоника.

Добро је познато да када притисак водоника пређе 30 МПа, може доћи до неповратне водоничне кртости, што доводи до корозије металне облоге и резултира напрслинама и ломовима. Ова ситуација потенцијално може довести до цурења водоника и накнадне експлозије.

Поред тога, метал алуминијума и угљенична влакна у слоју намотаја имају потенцијалну разлику, чинећи директан контакт између алуминијумске облоге и намотаја од угљеничних влакана подложним корозији. Да би то спречили, истраживачи су додали слој корозије пражњења између облоге и слоја намотаја. Међутим, ово повећава укупну тежину резервоара за складиштење водоника, повећавајући логистичке потешкоће и трошкове.

Безбедан транспорт водоника: Приоритет:
У поређењу са резервоарима типа ИИИ, резервоари за складиштење водоника типа ИВ нуде значајне предности у погледу безбедности. Прво, резервоари типа ИВ користе неметалне облоге састављене од композитних материјала као што су полиамид (ПА6), полиетилен високе густине (ХДПЕ) и полиестерска пластика (ПЕТ). Полиамид (ПА6) нуди одличну затезну чврстоћу, отпорност на ударце и високу температуру топљења (до 220℃). Полиетилен високе густине (ХДПЕ) испољава одличну отпорност на топлоту, отпорност на пуцање под утицајем околине, жилавост и отпорност на удар. Са ојачањем ових пластичних композитних материјала, резервоари типа ИВ показују врхунску отпорност на кртост водоника и корозију, што резултира продуженим веком трајања и повећаном безбедношћу. Друго, лагана природа пластичних композитних материјала смањује тежину резервоара, што резултира нижим логистичким трошковима.

Закључак:
Интеграција композитних материјала у резервоаре за складиштење водоника типа ИВ представља значајан напредак у повећању безбедности и перформанси. Усвајање неметалних облога, као што су полиамид (ПА6), полиетилен високе густине (ХДПЕ) и полиестерска пластика (ПЕТ), обезбеђује побољшану отпорност на водоничну кртост и корозију. Штавише, лаке карактеристике ових пластичних композитних материјала доприносе смањењу тежине и нижим логистичким трошковима. Како резервоари типа ИВ добијају широку примену на тржиштима, а резервоари типа ИИИ остају доминантни, континуирани развој технологија складиштења водоника је кључан за остваривање пуног потенцијала водоника као чистог извора енергије.