Pada masa ini, teknologi penyimpanan hidrogen yang paling biasa termasuk penyimpanan gas tekanan tinggi, penyimpanan cecair kriogenik, dan penyimpanan keadaan pepejal. Antaranya, penyimpanan gas tekanan tinggi telah muncul sebagai teknologi yang paling matang kerana kos rendah, pengisian semula hidrogen cepat, penggunaan tenaga yang rendah, dan struktur mudah, menjadikannya teknologi penyimpanan hidrogen pilihan.
Empat jenis tangki simpanan hidrogen:
Selain daripada tangki komposit penuh jenis V yang baru muncul tanpa kapal dalaman, empat jenis tangki simpanan hidrogen telah memasuki pasaran:
1.Type I All-Metal Tanks: Tangki ini menawarkan kapasiti yang lebih besar pada tekanan kerja antara 17.5 hingga 20 MPa, dengan kos yang lebih rendah. Ia digunakan dalam kuantiti terhad untuk trak dan bas gas (gas asli).
2.Type II Tangki Komposit Berbaring Logam: Tangki ini menggabungkan pelapik logam (biasanya keluli) dengan bahan komposit yang luka dalam arah gelung. Mereka menyediakan kapasiti yang agak besar pada tekanan kerja antara 26 dan 30 MPa, dengan kos sederhana. Mereka digunakan secara meluas untuk aplikasi kenderaan CNG.
3.Type III Tank-Tanks All-Composite: Tangki ini mempunyai kapasiti yang lebih kecil pada tekanan kerja antara 30 dan 70 MPa, dengan pelapik logam (keluli/aluminium) dan kos yang lebih tinggi. Mereka mendapati aplikasi dalam kenderaan sel bahan api hidrogen ringan.
4. Tangki komposit plastik yang dibarisi plastik IV: Tangki ini menawarkan kapasiti yang lebih kecil pada tekanan kerja antara 30 dan 70 MPa, dengan liner yang diperbuat daripada bahan-bahan seperti poliamida (PA6), polietilena berkepadatan tinggi (HDPE), dan plastik poliester (PET).
Kelebihan Tangki Penyimpanan Hidrogen Jenis IV:
Pada masa ini, tangki jenis IV digunakan secara meluas di pasaran global, manakala tangki jenis III masih menguasai pasaran penyimpanan hidrogen komersial.
Adalah diketahui bahawa apabila tekanan hidrogen melebihi 30 MPa, pelindung hidrogen yang tidak dapat dipulihkan mungkin berlaku, yang membawa kepada kakisan pelapik logam dan mengakibatkan keretakan dan patah tulang. Keadaan ini berpotensi membawa kebocoran hidrogen dan letupan berikutnya.
Selain itu, logam aluminium dan serat karbon dalam lapisan penggulungan mempunyai perbezaan yang berpotensi, membuat hubungan langsung antara pelapik aluminium dan gentian karbon penggulungan yang mudah terdedah kepada kakisan. Untuk mengelakkan ini, penyelidik telah menambah lapisan kakisan pelepasan antara pelapik dan lapisan penggulungan. Walau bagaimanapun, ini meningkatkan berat keseluruhan tangki simpanan hidrogen, menambah kesukaran logistik dan kos.
Pengangkutan hidrogen selamat: Keutamaan:
Berbanding dengan tangki jenis III, tangki simpanan hidrogen jenis IV menawarkan kelebihan yang ketara dari segi keselamatan. Pertama, tangki jenis IV menggunakan liner bukan logam yang terdiri daripada bahan komposit seperti poliamida (PA6), polietilena berkepadatan tinggi (HDPE), dan plastik poliester (PET). Poliamida (PA6) menawarkan kekuatan tegangan yang sangat baik, rintangan impak, dan suhu lebur yang tinggi (sehingga 220 ℃). Polyethylene berketumpatan tinggi (HDPE) mempamerkan rintangan haba yang sangat baik, ketahanan retak tekanan alam sekitar, ketahanan, dan rintangan kesan. Dengan penguatkuasaan bahan -bahan komposit plastik ini, tangki jenis IV menunjukkan ketahanan yang lebih baik terhadap pelengkap dan kakisan hidrogen, mengakibatkan hayat perkhidmatan yang dilanjutkan dan keselamatan yang dipertingkatkan. Kedua, sifat ringan bahan komposit plastik mengurangkan berat tangki, mengakibatkan kos logistik yang lebih rendah.
Kesimpulan:
Penyepaduan bahan komposit dalam tangki simpanan hidrogen jenis IV mewakili kemajuan yang signifikan dalam meningkatkan keselamatan dan prestasi. Penggunaan liner bukan logam, seperti poliamida (PA6), polietilena berkepadatan tinggi (HDPE), dan plastik poliester (PET), memberikan rintangan yang lebih baik terhadap pelengkap dan kakisan hidrogen. Selain itu, ciri -ciri ringan bahan komposit plastik ini menyumbang kepada berat badan yang dikurangkan dan kos logistik yang lebih rendah. Oleh kerana tangki jenis IV mendapat penggunaan yang luas di pasaran dan tangki jenis III kekal dominan, perkembangan teknologi penyimpanan hidrogen yang berterusan adalah penting untuk merealisasikan potensi penuh hidrogen sebagai sumber tenaga bersih.
Masa Post: Nov-17-2023