Vodíková nádrž - Hydrogen tank
A Vodíková nádrž (jiné názvy - zásobní vložka nebo kanystr) skladování vodíku.[1][2][3] První vodíkové nádrže typu IV pro stlačený vodík v 700 barech (70 MPa; 10 000 psi) byly prokázány v roce 2001, první vozidla s palivovými články na silnici s tanky typu IV jsou Toyota FCHV, Mercedes-Benz F-Cell a GM HydroGen4.
Nízkotlaké nádrže
Různé aplikace umožnily vývoj různých scénářů úložiště H2. Nedávno Hy-Can[4] konsorcium zavedlo malý formát 1 litr, 10 barů (1,0 MPa; 150 psi). Společnost Horizon Fuel Cells nyní prodává opakovaně plnitelný 3-megapascal (30 bar; 440 psi) kovový hydrid ve formě pro spotřebitelské použití s názvem HydroStik.[5]
Typ I.
- Kovová nádrž (ocel / hliník)
Typ II
- Kovová nádrž (hliník) s vláknovými vinutími jako skleněné vlákno /aramid nebo uhlíkové vlákno kolem kovového válce.[6] Vidět kompozitní přebalená tlaková nádoba.
- Přibližný maximální tlak, hliník / sklo 263 barů (26,3 MPa; 3 810 psi), ocel / uhlík nebo aramid 299 barů (29,9 MPa; 4 340 psi).
Typ III
- Tanky vyrobené z kompozitní materiál, laminát /aramid nebo uhlíkové vlákno s kovovou vložkou (hliník nebo ocel). Vidět kompozit s kovovou matricí.
- Přibližný maximální tlak, hliník / sklo 305 barů (30,5 MPa; 4420 psi), hliník / aramid 438 barů (43,8 MPa; 6350 psi), hliník / uhlík 700 barů (70 MPa; 10 000 psi).
Typ IV
- Kompozitní nádrže z uhlíkových vláken s polymerovou vložkou (termoplast ). Vidět rotační lití a plast vyztužený vlákny.
- Přibližný maximální tlak 700 barů (70 MPa; 10 000 psi).[7]
Typ V
- Celokompozitní nádrž typu V bez vložky. CTD vyrobila první prototyp tanku pro testování 1. ledna 2014.[8][9] 1000 psi
Zkoušky nádrže a bezpečnostní hlediska
V souladu s ISO / TS 15869 (revidované znění):
- Zkouška na roztržení: tlak, při kterém nádrž praskne, obvykle více než dvojnásobek pracovního tlaku.
- Důkazní tlak: tlak, při kterém bude zkouška provedena, obvykle vyšší než pracovní tlak.
- Zkouška těsnosti nebo zkouška permeace,[10] v NmL / hod / L (normální litr H2 / čas v hod / objem nádrže.
- Únavový test, obvykle několik tisíc cyklů nabíjení / vyprazdňování.
- Zkouška ohněm, kde je nádrž vystavena otevřenému ohni.
- Zkouška kulkou, při které je na tank vystřelena živá munice.
Aktuální standard EC 79/2009
- Americké ministerstvo energetiky udržuje web s osvědčenými postupy v oblasti vodíkové bezpečnosti se spoustou informací o nádržích a potrubích.[11] Suchě pozorují „Vodík je velmi malá molekula s nízkou viskozitou, a proto náchylná k úniku.“.[12]
Zásobník na kovový hydrid
Hydrid hořečnatý
Použití hořčíku[13] pro skladování vodíku, bezpečná, ale těžká reverzibilní technologie skladování. Obvykle je požadavek na tlak omezen na 10 barů (1,0 MPa; 150 psi). Proces nabíjení generuje teplo, zatímco proces vypouštění vyžaduje určité množství tepla k uvolnění H2 obsaženého v akumulačním materiálu. Chcete-li aktivovat tento typ hydridů, musíte v současném stavu vývoje dosáhnout přibližně 300 ° C (572 ° F). [14][15][16]
Jiné hydridy
Viz také hydrid hlinito-sodný
Výzkum
- 2008 - Japonsko, film na bázi jílu vložený mezi prepregy z CFRP.[17]
Viz také
Reference
- ^ Mezinárodní fórum vodíkových paliv a tlakových nádob 2010 Archivováno 05.09.2012 na Wayback Machine
- ^ Výzkum a vývoj velkých stacionárních zásobníků vodíku / CNG / HCNG
- ^ Bezpečnost CNG a vodíkových nádrží, výzkum a vývoj a testování
- ^ Hycan Archivováno 06.12.2011 na Wayback Machine
- ^ Horizon HydroStik
- ^ Palubní skladování vodíku - Strana 2 Archivováno 2006-11-27 na Wayback Machine
- ^ „Palubní plavidla typu IV“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 10.11.2007. Citováno 2008-11-01.
- ^ [1]
- ^ [2]
- ^ Modelování disperze po pronikání vodíku pro bezpečnostní inženýrství a hodnocení rizik Archivováno 23. července 2011 v Wayback Machine
- ^ US DOE bezpečnost skladování
- ^ US DOE osvědčené bezpečnostní postupy pro vlastnosti vodíku
- ^ Skladování CNRS Institut Neel H2
- ^ Dornheim, M .; Doppiu, S .; Barkhordarian, G .; Boesenberg, U .; Klassen, T .; Gutfleisch, O .; Bormann, R. (2007). „Skladování vodíku v hydridech a hydridových kompozitech na bázi hořčíku“. Scripta Materialia. Sada hledisek č. 42 „Materiály v nanoměřítku pro skladování vodíku“. 56 (10): 841–846. doi:10.1016 / j.scriptamat.2007.01.003. ISSN 1359-6462.
- ^ Schlapbach, Louis; Züttel, Andreas (15. 11. 2001). „Materiály pro skladování vodíku pro mobilní aplikace“ (PDF). Příroda. 414 (6861): 353–358. doi:10.1038/35104634. ISSN 0028-0836. PMID 11713542.
- ^ „Storage by Mc-Phy“. Archivovány od originál dne 03.12.2009. Citováno 2009-11-29.
- ^ Vývoj hliněno-plastového kompozitního materiálu s dobrou vlastností bariéry proti plynnému vodíku Archivováno 2008-08-21 na Wayback Machine