Тренутно, најчешће технологије складиштења водоника укључују складиштење гасовитог водоника под високим притиском, криогено складиштење течности и складиштење у чврстом стању. Међу њима, складиштење гасовитог водоника под високим притиском се појавило као најзрелија технологија због ниске цене, брзог пуњења водоником, мале потрошње енергије и једноставне структуре, што га чини преферираном технологијом складиштења водоника.
Четири врсте резервоара за складиштење водоника:
Поред нових резервоара типа V од композитног материјала без унутрашњих облога, на тржишту су се појавила четири типа резервоара за складиштење водоника:
1. Резервоари типа I од целог метала: Ови резервоари нуде већи капацитет при радним притисцима у распону од 17,5 до 20 MPa, уз ниже трошкове. Користе се у ограниченим количинама за камионе и аутобусе на CNG (компримовани природни гас).
2. Резервоари типа II са металном облогом од композитних материјала: Ови резервоари комбинују металне облоге (обично челичне) са композитним материјалима намотаним у правцу обруча. Они пружају релативно велики капацитет при радним притисцима између 26 и 30 MPa, уз умерене трошкове. Широко се користе за возила са КПГ-ом.
3. Резервоари типа III, направљени од свих композитних материјала: Ови резервоари имају мањи капацитет при радним притисцима између 30 и 70 MPa, са металним облогама (челик/алуминијум) и вишим трошковима. Налазе примену у лаким возилима са водоничним горивним ћелијама.
4. Резервоари од композитних материјала са пластичном облогом типа IV: Ови резервоари нуде мањи капацитет при радним притисцима између 30 и 70 MPa, са облогама направљеним од материјала као што су полиамид (PA6), полиетилен високе густине (HDPE) и полиестерска пластика (PET).
Предности резервоара за складиштење водоника типа IV:
Тренутно се резервоари типа IV широко користе на глобалним тржиштима, док резервоари типа III и даље доминирају на тржишту комерцијалног складиштења водоника.
Добро је познато да када притисак водоника пређе 30 MPa, може доћи до неповратне водоничне кртости, што доводи до корозије металне облоге и резултира пукотинама и ломовима. Ова ситуација може потенцијално довести до цурења водоника и накнадне експлозије.
Поред тога, алуминијумски метал и угљенична влакна у слоју намотаја имају потенцијалну разлику, што чини директан контакт између алуминијумске облоге и намотаја од угљеничних влакана подложним корозији. Да би се то спречило, истраживачи су додали слој за корозију између облоге и слоја намотаја. Међутим, ово повећава укупну тежину резервоара за складиштење водоника, што додатно повећава логистичке потешкоће и трошкове.
Безбедан транспорт водоника: Приоритет:
У поређењу са резервоарима типа III, резервоари за складиштење водоника типа IV нуде значајне предности у погледу безбедности. Прво, резервоари типа IV користе неметалне облоге састављене од композитних материјала као што су полиамид (PA6), полиетилен високе густине (HDPE) и полиестерска пластика (PET). Полиамид (PA6) нуди одличну затезну чврстоћу, отпорност на ударце и високу температуру топљења (до 220℃). Полиетилен високе густине (HDPE) показује одличну отпорност на топлоту, отпорност на пуцање услед утицаја околине, жилавост и отпорност на ударце. Ојачањем ових пластичних композитних материјала, резервоари типа IV показују супериорну отпорност на водоничну кртост и корозију, што резултира продуженим веком трајања и побољшаном 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 IV представља значајан напредак у побољшању безбедности и перформанси. Усвајање неметалних облога, као што су полиамид (PA6), полиетилен високе густине (HDPE) и полиестерска пластика (PET), пружа побољшану отпорност на кртост и корозију изазвану водоником. Штавише, карактеристике мале тежине ових пластичних композитних материјала доприносе смањењу тежине и нижим логистичким трошковима. Како резервоари типа IV добијају широку употребу на тржиштима, а резервоари типа III остају доминантни, континуирани развој технологија складиштења водоника је кључан за остваривање пуног потенцијала водоника као чистог извора енергије.
Време објаве: 17. новембар 2023.