Hiện tại, các công nghệ lưu trữ hydro phổ biến nhất bao gồm lưu trữ khí áp suất cao, lưu trữ chất lỏng đông lạnh và lưu trữ trạng thái rắn. Trong số này, lưu trữ khí áp suất cao đã nổi lên như là công nghệ trưởng thành nhất do chi phí thấp, tiếp nhiên liệu hydro nhanh, tiêu thụ năng lượng thấp và cấu trúc đơn giản, làm cho nó trở thành công nghệ lưu trữ hydro ưa thích.
Bốn loại bể chứa hydro:
Ngoài các bể tổng hợp loại V mới nổi không có lớp lót bên trong, bốn loại bể chứa hydro đã tham gia vào thị trường:
1.Type I Tanks toàn kim loại: Các xe tăng này cung cấp công suất lớn hơn với áp suất làm việc từ 17,5 đến 20 MPa, với chi phí thấp hơn. Chúng được sử dụng với số lượng hạn chế cho xe tải và xe buýt CNG (khí đốt tự nhiên).
2.Type II Tanks composite lót kim loại: Các xe tăng này kết hợp các lớp lót kim loại (thường là thép) với vật liệu composite bị thương theo hướng vòng. Chúng cung cấp công suất tương đối lớn với áp lực làm việc từ 26 đến 30 MPa, với chi phí vừa phải. Chúng được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng xe CNG.
3.TYPE III TANKS TUYỆT VỜI: Các xe tăng này có công suất nhỏ hơn ở áp suất làm việc trong khoảng từ 30 đến 70 MPa, với lớp lót kim loại (thép/nhôm) và chi phí cao hơn. Họ tìm thấy các ứng dụng trong các phương tiện pin nhiên liệu hydro nhẹ.
4.Type IV Bể composite lót nhựa IV: Các bể này cung cấp công suất nhỏ hơn ở áp suất làm việc trong khoảng từ 30 đến 70 MPa, với các lớp lót làm từ các vật liệu như polyamide (PA6), polyethylen mật độ cao (HDPE) và nhựa polyester (PET).
Ưu điểm của bể chứa hydro loại IV:
Hiện tại, các xe tăng loại IV được sử dụng rộng rãi trong các thị trường toàn cầu, trong khi các xe tăng loại III vẫn thống trị thị trường lưu trữ hydro thương mại.
Người ta biết rằng khi áp suất hydro vượt quá 30 MPa, sự hấp thụ hydro không thể đảo ngược có thể xảy ra, dẫn đến sự ăn mòn của lớp lót kim loại và dẫn đến vết nứt và gãy xương. Tình trạng này có khả năng có khả năng dẫn đến rò rỉ hydro và vụ nổ tiếp theo.
Ngoài ra, kim loại nhôm và sợi carbon trong lớp cuộn dây có sự khác biệt tiềm năng, tiếp xúc trực tiếp giữa lớp lót nhôm và sợi carbon có thể bị ăn mòn. Để ngăn chặn điều này, các nhà nghiên cứu đã thêm một lớp ăn mòn xuất viện giữa lớp lót và lớp cuộn dây. Tuy nhiên, điều này làm tăng trọng lượng tổng thể của các bể chứa hydro, thêm vào những khó khăn và chi phí hậu cần.
Vận chuyển hydro an toàn: Ưu tiên:
So với bể loại III, bể chứa hydro loại IV cung cấp những lợi thế đáng kể về an toàn. Thứ nhất, các bể loại IV sử dụng các lớp lót phi kim loại bao gồm các vật liệu composite như polyamide (PA6), polyetylen mật độ cao (HDPE) và nhựa polyester (PET). Polyamide (PA6) cung cấp độ bền kéo tuyệt vời, khả năng chống va đập và nhiệt độ nóng chảy cao (lên tới 220). Polyetylen mật độ cao (HDPE) thể hiện khả năng chống nhiệt tuyệt vời, khả năng chống crack căng thẳng môi trường, độ bền và khả năng chống va đập. Với sự gia cố của các vật liệu composite nhựa này, các bể IV loại IV thể hiện sự kháng cự vượt trội đối với sự hấp thụ và ăn mòn hydro, dẫn đến tuổi thọ dịch vụ mở rộng và tăng cường an toàn. Thứ hai, bản chất nhẹ của vật liệu composite nhựa làm giảm trọng lượng của các xe tăng, dẫn đến chi phí hậu cần thấp hơn.
Phần kết luận:
Việc tích hợp các vật liệu composite trong các bể chứa hydro loại IV thể hiện sự tiến bộ đáng kể trong việc tăng cường an toàn và hiệu suất. Việc áp dụng các lớp lót phi kim loại, chẳng hạn như polyamide (PA6), polyetylen mật độ cao (HDPE) và nhựa polyester (PET), cung cấp khả năng cải thiện khả năng kháng hydro và ăn mòn hydro. Hơn nữa, các đặc tính nhẹ của các vật liệu composite nhựa này góp phần giảm trọng lượng và chi phí hậu cần thấp hơn. Vì các bể loại IV được sử dụng rộng rãi trên thị trường và bể loại III vẫn chiếm ưu thế, sự phát triển liên tục của các công nghệ lưu trữ hydro là rất quan trọng để hiện thực hóa tiềm năng đầy đủ của hydro như một nguồn năng lượng sạch.
Thời gian đăng: Tháng 11-17-2023