Pada masa ini, teknologi penyimpanan hidrogen yang paling biasa termasuk penyimpanan gas bertekanan tinggi, penyimpanan cecair kriogenik dan penyimpanan keadaan pepejal. Antaranya, storan gas bertekanan tinggi telah muncul sebagai teknologi paling matang kerana kosnya yang rendah, pengisian bahan api hidrogen yang cepat, penggunaan tenaga yang rendah, dan struktur yang ringkas, menjadikannya teknologi penyimpanan hidrogen pilihan.
Empat Jenis Tangki Penyimpanan Hidrogen:
Selain daripada tangki komposit penuh Jenis V yang baru muncul tanpa pelapik dalaman, empat jenis tangki simpanan hidrogen telah memasuki pasaran:
1. Tangki semua logam jenis I: 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 CNG (gas asli termampat).
2. Tangki komposit berlapis logam Jenis II: Tangki ini menggabungkan pelapik logam (biasanya keluli) dengan bahan komposit dililit dalam arah gelung. Mereka menyediakan kapasiti yang agak besar pada tekanan kerja antara 26 dan 30 MPa, dengan kos yang sederhana. Ia digunakan secara meluas untuk aplikasi kenderaan CNG.
3. Tangki komposit jenis III: 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 menemui aplikasi dalam kenderaan sel bahan api hidrogen ringan.
4. Tangki komposit berlapis plastik jenis IV: Tangki ini menawarkan kapasiti yang lebih kecil pada tekanan kerja antara 30 dan 70 MPa, dengan pelapik diperbuat daripada bahan seperti poliamida (PA6), polietilena berketumpatan tinggi (HDPE) dan plastik poliester (PET) .
Kelebihan Tangki Penyimpanan Hidrogen Jenis IV:
Pada masa ini, tangki Jenis IV digunakan secara meluas dalam pasaran global, manakala tangki Jenis III masih menguasai pasaran penyimpanan hidrogen komersial.
Telah diketahui umum bahawa apabila tekanan hidrogen melebihi 30 MPa, pereputan hidrogen tidak dapat dipulihkan mungkin berlaku, yang membawa kepada kakisan pelapik logam dan mengakibatkan keretakan dan keretakan. Keadaan ini berpotensi menyebabkan kebocoran hidrogen dan letupan seterusnya.
Selain itu, logam aluminium dan gentian karbon dalam lapisan belitan mempunyai perbezaan potensi, menjadikan sentuhan langsung antara pelapik aluminium dan belitan gentian karbon 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 dan kos logistik.
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 pelapik bukan logam yang terdiri daripada bahan komposit seperti poliamida (PA6), polietilena berketumpatan tinggi (HDPE), dan plastik poliester (PET). Poliamida (PA6) menawarkan kekuatan tegangan yang sangat baik, rintangan hentaman dan suhu lebur yang tinggi (sehingga 220 ℃). Polietilena berketumpatan tinggi (HDPE) mempamerkan rintangan haba yang sangat baik, rintangan retak tekanan persekitaran, keliatan dan rintangan hentaman. Dengan pengukuhan bahan komposit plastik ini, tangki Jenis IV mempamerkan ketahanan yang unggul terhadap pereputan hidrogen dan kakisan, menghasilkan 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 ketara dalam meningkatkan keselamatan dan prestasi. Penggunaan pelapik bukan logam, seperti poliamida (PA6), polietilena berketumpatan tinggi (HDPE), dan plastik poliester (PET), memberikan ketahanan yang lebih baik terhadap pereputan hidrogen dan kakisan. Selain itu, ciri ringan bahan komposit plastik ini menyumbang kepada pengurangan berat dan kos logistik yang lebih rendah. Memandangkan tangki Jenis IV mendapat penggunaan meluas di pasaran dan tangki Jenis III kekal dominan, pembangunan berterusan teknologi penyimpanan hidrogen adalah penting untuk merealisasikan potensi penuh hidrogen sebagai sumber tenaga bersih.
Masa siaran: Nov-17-2023