I øjeblikket inkluderer de mest almindelige brintopbevaringsteknologier højtryksgasformig opbevaring, kryogen væskeopbevaring og lagring af faststof. Blandt disse er højtryksgasformet opbevaring fremkommet som den mest modne teknologi på grund af dets lave omkostninger, hurtige brintanbrændstof, lavt energiforbrug og enkel struktur, hvilket gør det til den foretrukne brintlagringsteknologi.
Fire typer brintopbevaringstanke:
Bortset fra den nye type V Full Composite Tanks uden interne foringer, er fire typer brintopbevaringstanke kommet ind på markedet:
1.Type I All-Metal Tanks: Disse tanke tilbyder større kapacitet ved arbejdspresset fra 17,5 til 20 MPa med lavere omkostninger. De bruges i begrænsede mængder til CNG (komprimeret naturgas) lastbiler og busser.
2.Type II Metalforede sammensatte tanke: Disse tanke kombinerer metalforinger (typisk stål) med sammensatte materialer såret i en bøjleetning. De giver relativt stor kapacitet ved arbejdspresset mellem 26 og 30 MPa med moderate omkostninger. De er vidt brugt til CNG -køretøjsapplikationer.
3.Type III All-Composite Tanks: Disse tanke har en mindre kapacitet ved arbejdspresset mellem 30 og 70 MPa, med metalforinger (stål/aluminium) og højere omkostninger. De finder applikationer i lette brændstofcellekøretøjer i brint.
4.Type IV Plastikforede sammensatte tanke: Disse tanke tilbyder mindre kapacitet ved arbejdstryk mellem 30 og 70 MPa, med foringer lavet af materialer såsom polyamid (PA6), polyethylen med høj densitet (HDPE) og polyesterplast (PET).
Fordele ved type IV brintopbevaringstanke:
I øjeblikket bruges type IV -tanke i vid udstrækning på globale markeder, mens type III -tanke stadig dominerer det kommercielle brintlagringsmarked.
Det er velkendt, at når hydrogentrykket overstiger 30 MPa, kan irreversibelt brintforbrydning forekomme, hvilket fører til korrosion af metalforingen og resulterer i revner og brud. Denne situation kan potentielt føre til brintlækage og efterfølgende eksplosion.
Derudover har aluminiumsmetal og carbonfiber i viklingslaget en potentiel forskel, hvilket skaber direkte kontakt mellem aluminiumsforingen og carbonfiber, der er modtagelig for korrosion. For at forhindre dette har forskere tilføjet et udladningskorrosionslag mellem foringen og viklingslaget. Dette øger imidlertid den samlede vægt af brintopbevaringstanke, hvilket tilføjer logistiske vanskeligheder og omkostninger.
Sikker brinttransport: en prioritet:
Sammenlignet med type III -tanke tilbyder type IV brintopbevaringstanke betydelige fordele med hensyn til sikkerhed. For det første bruger type IV-tanke ikke-metalliske foringer sammensat af sammensatte materialer såsom polyamid (PA6), polyethylen med høj densitet (HDPE) og polyesterplast (PET). Polyamid (PA6) tilbyder fremragende trækstyrke, påvirkningsmodstand og høj smeltetemperatur (op til 220 ℃). Polyethylen med høj densitet (HDPE) udviser fremragende varmemodstand, miljømæssig stress-revne modstand, sejhed og påvirkningsmodstand. Med forstærkning af disse plastikkompositmaterialer demonstrerer type IV -tanke overlegen modstand mod brintudvikling og korrosion, hvilket resulterer i en udvidet levetid og forbedret sikkerhed. For det andet reducerer den lette karakter af plastikkompositmaterialer vægten af tanke, hvilket resulterer i lavere logistiske omkostninger.
Konklusion:
Integrationen af sammensatte materialer i type IV -brintopbevaringstanke repræsenterer en betydelig fremgang i forbedring af sikkerhed og ydeevne. Vedtagelsen af ikke-metalliske foringer, såsom polyamid (PA6), polyethylen med høj densitet (HDPE) og polyesterplast (PET), tilvejebringer forbedret resistens over for hydrogenudvikling og korrosion. Desuden bidrager de lette egenskaber ved disse plastiske sammensatte materialer til reduceret vægt og lavere logistiske omkostninger. Da type IV -tanke får bred brug på markederne, og type III -tanke forbliver dominerende, er den kontinuerlige udvikling af brintopbevaringsteknologier afgørende for at realisere det fulde potentiale for brint som en ren energikilde.
Posttid: Nov-17-2023