Günümüzde en yaygın hidrojen depolama teknolojileri arasında yüksek basınçlı gaz depolama, kriyojenik sıvı depolama ve katı hal depolama yer almaktadır. Bunlar arasında, yüksek basınçlı gaz depolama, düşük maliyeti, hızlı hidrojen yakıt ikmali, düşük enerji tüketimi ve basit yapısı nedeniyle en olgun teknoloji olarak ortaya çıkmış ve onu tercih edilen hidrojen depolama teknolojisi haline getirmiştir.
Dört Tip Hidrojen Depolama Tankı:
İç astarı olmayan yeni Tip V tam kompozit tankların yanı sıra, pazara dört tip hidrojen depolama tankı girmiştir:
1.Tip I tüm metal tanklar: Bu tanklar, 17,5 ila 20 MPa aralığındaki çalışma basınçlarında daha düşük maliyetlerle daha büyük kapasite sunar. CNG (sıkıştırılmış doğal gaz) kamyonları ve otobüsleri için sınırlı miktarlarda kullanılırlar.
2. Tip II metal astarlı kompozit tanklar: Bu tanklar, metal astarları (tipik olarak çelik) çember yönünde sarılmış kompozit malzemelerle birleştirir. 26 ila 30 MPa arasındaki çalışma basınçlarında nispeten büyük kapasite sağlarlar ve maliyetleri orta düzeydedir. CNG araç uygulamaları için yaygın olarak kullanılırlar.
3.Tip III tüm kompozit tanklar: Bu tanklar, 30 ila 70 MPa arasındaki çalışma basınçlarında daha küçük bir kapasiteye, metal astarlara (çelik/alüminyum) ve daha yüksek maliyetlere sahiptir. Hafif hidrojen yakıt hücreli araçlarda uygulama bulurlar.
4. Tip IV plastik astarlı kompozit tanklar: Bu tanklar, 30 ila 70 MPa arasındaki çalışma basınçlarında daha küçük kapasite sunar ve astarları poliamid (PA6), yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ve polyester plastikler (PET) gibi malzemelerden yapılır.
Tip IV Hidrojen Depolama Tanklarının Avantajları:
Günümüzde Tip IV tanklar küresel pazarlarda yaygın olarak kullanılırken, Tip III tanklar ticari hidrojen depolama pazarına hâlâ hakim durumda.
Hidrojen basıncı 30 MPa'yı aştığında geri döndürülemez hidrojen gevrekleşmesinin meydana gelebileceği, bunun da metal astarın korozyonuna ve çatlaklara ve kırıklara yol açabileceği iyi bilinmektedir. Bu durum potansiyel olarak hidrojen sızıntısına ve ardından patlamaya yol açabilir.
Ek olarak, sarım katmanındaki alüminyum metal ve karbon fiber arasında potansiyel farkı vardır ve bu da alüminyum astar ile karbon fiber sarım arasındaki doğrudan teması korozyona karşı hassas hale getirir. Araştırmacılar bunu önlemek için astar ile sarım katmanı arasına bir deşarj korozyon katmanı eklediler. Ancak bu, hidrojen depolama tanklarının genel ağırlığını artırarak lojistik zorluklara ve maliyetlere neden olur.
Güvenli Hidrojen Taşımacılığı: Bir Öncelik:
Tip III tanklarla karşılaştırıldığında, Tip IV hidrojen depolama tankları güvenlik açısından önemli avantajlar sunar. İlk olarak, Tip IV tanklar poliamid (PA6), yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ve polyester plastikler (PET) gibi kompozit malzemelerden oluşan metalik olmayan astarlar kullanır. Poliamid (PA6) mükemmel çekme mukavemeti, darbe direnci ve yüksek erime sıcaklığı (220℃'ye kadar) sunar. Yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) mükemmel ısı direnci, çevresel stres çatlağı direnci, tokluk ve darbe direnci sergiler. Bu plastik kompozit malzemelerin güçlendirilmesiyle, Tip IV tanklar hidrojen gevrekleşmesine ve korozyona karşı üstün direnç gösterir, bunun sonucunda daha uzun bir hizmet ömrü ve gelişmiş güvenlik elde edilir. İkinci olarak, plastik kompozit malzemelerin hafif yapısı tankların ağırlığını azaltarak daha düşük lojistik maliyetlerine neden olur.
Çözüm:
Kompozit malzemelerin Tip IV hidrojen depolama tanklarına entegre edilmesi, güvenlik ve performansın artırılmasında önemli bir ilerlemeyi temsil eder. Poliamid (PA6), yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ve polyester plastikler (PET) gibi metalik olmayan astarların benimsenmesi, hidrojen gevrekleşmesine ve korozyona karşı gelişmiş direnç sağlar. Dahası, bu plastik kompozit malzemelerin hafif özellikleri, azaltılmış ağırlığa ve daha düşük lojistik maliyetlere katkıda bulunur. Tip IV tanklar pazarlarda yaygın olarak kullanılırken ve Tip III tanklar baskınlığını korurken, hidrojenin temiz bir enerji kaynağı olarak tüm potansiyelini gerçekleştirmek için hidrojen depolama teknolojilerinin sürekli geliştirilmesi hayati önem taşımaktadır.
Gönderi zamanı: 17-Kas-2023