Tällä hetkellä yleisin vedyn varastointitekniikat sisältävät korkeapaineisen kaasumaisen varastoinnin, kryogeenisen nesteen varastoinnin ja solid-state-varastoinnin. Näistä korkeapaineinen kaasumainen varastointi on noussut kypsimmänä tekniikkana alhaisten kustannusten, nopean vedyn tankkauksen, alhaisen energiankulutuksen ja yksinkertaisen rakenteen vuoksi, mikä tekee siitä edullisen vedyn varastointitekniikan.
Neljä tyyppiä vetyvarastointisäiliöitä:
Kehittyvän tyypin V täydet komposiittisäiliöt ilman sisäisiä vuorauksia, markkinoille on tullut neljä tyyppiä vedyn varastosäiliöitä:
1.Type I All-Metal -säiliöt: Nämä säiliöt tarjoavat suuremman kapasiteetin työpaineissa 17,5-20 MPa alhaisemmilla kustannuksilla. Niitä käytetään rajoitetuissa määrinä CNG: n (paine maakaasu) kuorma -autoihin ja linja -autoihin.
2.Type II -metallivuorattuja komposiittisäiliöitä: Nämä säiliöt yhdistävät metallivuorat (tyypillisesti teräs) komposiittimateriaalien kanssa, jotka haavoittuvat kehän suuntaan. Ne tarjoavat suhteellisen suuren kapasiteetin työpaineissa välillä 26–30 MPa, kohtalaisten kustannusten kanssa. Niitä käytetään laajasti CNG -ajoneuvosovelluksiin.
3.Type III -komposiitti-säiliöt: Näissä säiliöissä on pienempi kapasiteetti työpaineissa välillä 30-70 MPa, metallivuorilla (teräs/alumiini) ja korkeammilla kustannuksilla. He löytävät sovelluksia kevyistä vetypolttokenno -ajoneuvoista.
4.Type IV-muovivuorattuja komposiittisäiliöitä: Nämä säiliöt tarjoavat pienemmän kapasiteetin työpaineissa välillä 30-70 MPa, materiaaleista, kuten polyamidista (PA6), korkean tiheyden polyeteenistä (HDPE) ja polyesterimuovista (PET).
Tyypin IV vetysäiliöiden edut:
Tällä hetkellä tyypin IV säiliöitä käytetään laajasti globaaleilla markkinoilla, kun taas tyypin III säiliöt hallitsevat edelleen kaupallisia vedyn varastointimarkkinoita.
On hyvin tiedossa, että kun vetypaine ylittää 30 MPa, voi tapahtua peruuttamatonta vetyhallinta, mikä johtaa metallivuorauksen korroosioon ja johtaa halkeamiin ja murtumiin. Tämä tilanne voi mahdollisesti johtaa vetyvuotoon ja myöhempiin räjähdyksiin.
Lisäksi käämityskerroksen alumiinimetallilla ja hiilikuituilla on potentiaaliero, mikä tekee suorasta kosketuksesta alumiinivuorauksen ja hiilikuitukävelyn välillä, joka on alttiina korroosiolle. Tämän estämiseksi tutkijat ovat lisänneet purkauskorroosiokerroksen vuorauksen ja käämityskerroksen väliin. Tämä kuitenkin lisää vetyvarastointisäiliöiden kokonaispainoa lisäämällä logistisia vaikeuksia ja kustannuksia.
Suojattu vetykuljetus: Prioriteetti:
Tyypin III säiliöihin verrattuna tyypin IV vetysäiliöt tarjoavat merkittäviä etuja turvallisuuden kannalta. Ensinnäkin tyypin IV säiliöissä käytetään ei-metallisia vuorauksia, jotka koostuvat komposiittimateriaaleista, kuten polyamidista (PA6), korkean tiheyden polyeteenistä (HDPE) ja polyesterimuovista (PET). Polyamidi (PA6) tarjoaa erinomaisen vetolujuuden, iskunkestävyyden ja korkean sulamislämpötilan (jopa 220 ℃). Korkean tiheyden polyeteeni (HDPE) on erinomainen lämmönkestävyys, ympäristöstressihalkeaman vastus, sitkeys ja iskunkestävyys. Näiden muovikomposiittimateriaalien vahvistamisen myötä tyypin IV säiliöt osoittavat paremman vastustuskyvyn vedynhallinnasta ja korroosiosta, mikä johtaa pidentyneeseen käyttöikäyn ja parantuneeseen turvallisuuteen. Toiseksi muovikomposiittimateriaalien kevyt luonne vähentää säiliöiden painoa, mikä johtaa alhaisempiin logistisiin kustannuksiin.
Päätelmä:
Komposiittimateriaalien integrointi tyypin IV vetysäiliöihin edustaa merkittävää etenemistä turvallisuuden ja suorituskyvyn parantamisessa. Ei-metallisien vuorausten, kuten polyamidin (PA6), korkean tiheyden polyeteenin (HDPE) ja polyesterimuovien (PET), omaksuminen tarjoaa parantuneen resistenssin vedynhallinta- ja korroosiolle. Lisäksi näiden muovikomposiittimateriaalien kevyet ominaisuudet edistävät painoa ja alhaisempia logistisia kustannuksia. Koska tyypin IV säiliöt saavat laajan käyttöä markkinoilla ja tyypin III säiliöt ovat edelleen hallitsevia, vedyn varastointitekniikan jatkuva kehitys on ratkaisevan tärkeää vedyn koko potentiaalin toteuttamiseksi puhtaan energian lähteenä.
Viestin aika: marraskuu 17-2023