Şu anda en yaygın hidrojen depolama teknolojileri arasında yüksek basınçlı gaz depolama, kriyojenik sıvı depolama ve katı hal depolama yer alıyor. 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 tercih edilen hidrojen depolama teknolojisi haline gelmiştir.
Dört Tip Hidrojen Depolama Tankı:
Yeni ortaya çıkan, iç astarları olmayan Tip V tam kompozit tankların yanı sıra, dört tip hidrojen depolama tankı da pazara girmiştir:
1.Tip I tamamen metal tanklar: Bu tanklar, 17,5 ila 20 MPa arasındaki çalışma basınçlarında daha düşük maliyetlerle daha büyük kapasite sunar. CNG'li (sıkıştırılmış doğal gazlı) kamyon ve otobüslerde sınırlı miktarlarda kullanılmaktadır.
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, makul maliyetlerle nispeten büyük kapasite sağlarlar. CNG'li araç uygulamalarında yaygın olarak kullanılırlar.
3. Tip III tamamen 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, poliamid (PA6), yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ve polyester plastik (PET) gibi malzemelerden yapılmış astarlarla 30 ila 70 MPa arasındaki çalışma basınçlarında daha küçük kapasite sunar. .
Tip IV Hidrojen Depolama Tanklarının Avantajları:
Şu anda Tip IV tanklar küresel pazarlarda yaygın olarak kullanılırken, Tip III tanklar hala ticari hidrojen depolama pazarında hakim konumdadır.
Hidrojen basıncı 30 MPa'yı aştığında, geri dönüşü olmayan hidrojen gevrekleşmesinin meydana gelebileceği, bunun da metal astarın korozyonuna yol açarak çatlak ve kırılmalara neden olabileceği iyi bilinmektedir. Bu durum potansiyel olarak hidrojen sızıntısına ve ardından patlamaya yol açabilir.
Ek olarak, sarım katmanındaki alüminyum metal ve karbon fiberin potansiyel farkı vardır, bu da alüminyum astar ile karbon fiber sargı arasındaki doğrudan teması korozyona duyarlı hale getirir. Bunu önlemek için araştırmacılar, astar ile sarım tabakası arasına bir deşarj korozyon tabakası eklediler. Ancak bu, hidrojen depolama tanklarının toplam ağırlığını artırarak lojistik zorluklara ve maliyetlere katkıda bulunur.
Güvenli Hidrojen Taşımacılığı: Bir Öncelik:
Tip IV hidrojen depolama tankları, Tip III tanklara göre güvenlik açısından önemli avantajlar sunmaktadır. İlk olarak Tip IV tanklarda poliamid (PA6), yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ve polyester plastik (PET) gibi kompozit malzemelerden oluşan metalik olmayan astarlar kullanılır. Poliamid (PA6) mükemmel çekme mukavemeti, darbe direnci ve yüksek erime sıcaklığı (220°C'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 göstererek daha uzun hizmet ömrü ve artırılmış güvenlik sağlar. İkinci olarak, plastik kompozit malzemelerin hafif yapısı tankların ağırlığını azaltarak lojistik maliyetlerin azalmasına neden olur.
Çözüm:
Kompozit malzemelerin Tip IV hidrojen depolama tanklarına entegrasyonu, güvenlik ve performansın arttırılmasında önemli bir ilerlemeyi temsil etmektedir. Poliamid (PA6), yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ve polyester plastikler (PET) gibi metalik olmayan astarların benimsenmesi, hidrojen gevrekleşmesine ve korozyona karşı gelişmiş direnç sağlar. Ayrıca, bu plastik kompozit malzemelerin hafiflik özellikleri, ağırlığın azalmasına ve lojistik maliyetlerin azalmasına katkıda bulunur. Tip IV tankların pazarlarda geniş kullanım alanı kazanması ve Tip III tankların hakimiyetini sürdürmesi nedeniyle, hidrojen depolama teknolojilerinin sürekli geliştirilmesi, hidrojenin temiz bir enerji kaynağı olarak tam potansiyelinin gerçekleştirilmesi açısından hayati önem taşımaktadır.
Gönderim zamanı: 17 Kasım 2023