3 módszer a hidrogén tárolására

Hosszú ideig a megfelelő hidrogéntároló rendszer rendelkezésre állása jelentette az egyik legnagyobb akadályt a hidrogén nagymértékű felhasználása előtt, különösen a közlekedési ágazatban. A hidrogén korlátozásának problémái annak fizikai és kémiai jellemzőiből fakadnak, mivel bár a hidrogén olyan tüzelőanyag, amelynek tömegegységenként nagy az energiasűrűsége, folyékony és gáz halmazállapotban is nagyon alacsony a térfogatú energiasűrűsége. Ezenkívül a hidrogén nagy diffúzióval és permeabilitással rendelkezik, ami még szilárd anyagokon keresztül is képes diffundálni, ami mind a tárolt tüzelőanyag elvesztését vonja maga után, mind pedig a légkörbe engedve, valamint az elem korlátozásához felhasznált fémek esetleges feldarabolódását, az acélt példa.

Más tüzelőanyagokkal összehasonlítva a hidrogénhez nagyobb tartályokra van szükség ugyanolyan mennyiségű energia tárolásához. A hidrogén alacsony sűrűsége miatt tárolása mindig nagy mennyiségeket igényel, és nagy nyomásokkal jár, nagyon alacsony hőmérsékleten és/vagy más anyagokkal kombinálva (sokkal nehezebb, mint maga a hidrogén).

A hidrogén tárolásának leggyakoribb módja a nagynyomású tartályok. A tipikus tárolási nyomás 200 bar, 350 bar (évekkel ezelőtt a járművekre szerelt tartályoknál szokásos) és 700 bar, ami jelenleg az autóiparban használt szabvány. A laboratóriumokban a nyomás alatt lévő gázokat, például a nitrogént vagy az oxigént, általában golyókban vagy acélpalackokban tárolják, azonban az ilyen típusú tartályok nem praktikusak a legtöbb hidrogén-alkalmazásnál, mert nagyon nehézek. Emiatt olyan könnyű tartályokat fejlesztettek ki, amelyek összetett anyagok alapján készültek, például a Toyota Mirai-ra szerelt háromrétegűek. Belső réteg nejlon alapú műanyag polimerből, alacsony hidrogénáteresztő képességgel. Szénszálas epoxigyanta közbenső réteg, amely megadja a tartály szerkezeti merevségét. És végül egy üvegszál alapú kompozit anyagból készült külső héj, amely megvédi a tartályt az esetleges kopásoktól. Ily módon kompozit anyagok felhasználásával jelentősen csökkenthető a szállítandó tartályok súlya.

tárolására