Care sunt tehnologiile de stocare a hidrogenului? (II) - Depozitare pe bază fizică (gaz sau lichid)

Care sunt tehnologiile de stocare a hidrogenului? (II) - Stocare pe bază fizică (gaz sau lichid)

Metode de stocare a hidrogenului utilizate de industrie și mediul academic pot fi împărțite în două tipuri:

Stocare bazată pe fizică (gazoasă sau lichidă)

Stocare pe bază de materiale (hidrogenul care interacționează cu materialele de depozitare)

În stocarea pe bază de materiale, hidrogenul este stocat în trei medii diferite: hidruri metalice (medii solide), purtători de hidrogen lichid și stocarea la suprafața materialului.

2.1 Depozitarea hidrurii metalice

Hidrogenul molecular este adsorbit pe suprafața metalului într-un sistem de stocare cu hidrură metalică, iar apoi elementul (H) este introdus în rețeaua metalică prin ieșire de căldură și eliberat împreună cu aportul de căldură. În comparație cu depozitarea tradițională pe bază fizică, hidrurile metalice au multe avantaje, cum ar fi densitatea de volum mare, siguranță, temperatură și presiune scăzută de funcționare etc. Densitatea în vrac a majorității hidrurilor este mult peste 80 kg/m3.

Hidrura de metal este un compus compus din anumite elemente metalice și element de hidrogen. Astfel de compuși au proprietăți chimice active și rezerve mici, dar au valoare de utilizare ridicată. Hidrura de metal este la umplerea cu hidrogen, exotermă; atunci când este eliberat hidrogen, endotermic; acest ciclu de eliberare a căldurii-endotermă poate fi folosit pentru a stoca și transmite căldura

2.2 Purtător de hidrogen organic lichid

Principiul tehnologiei de stocare a hidrogenului organic lichid (LOHC pe scurt) este utilizarea unei perechi de reacții reversibile între agenții de stocare a hidrogenului, cum ar fi olefinele, alchinele sau hidrocarburile aromatice și hidrogenul pentru a realiza hidrogenarea și dehidrogenarea. Densitatea de stocare a hidrogenului în masă este între 5% și 10%, are o capacitate mare de stocare a hidrogenului, iar materialul de stocare a hidrogenului este materie organică lichidă, care poate fi transportată la temperatură și presiune normale, ceea ce este convenabil și sigur. LOHC poate stoca chimic hidrogenul la densitate mare în condiții de mediu nominale. la umplerea cu hidrogen, exotermic; la eliberarea hidrogenului, endotermic.

2.3 Sisteme de stocare la suprafață (adsorbanți)

Hidrogenul poate fi, de asemenea, stocat reversibil sub formă de sorbat prin adsorbție, prin forțele van der Waals, în materiale cu suprafețe foarte specifice. Unele materiale adsorbante includ cadre metalo-organice (MOF), zeoliți, nanotuburi de carbon etc. Temperaturile de funcționare necesare sunt mai scăzute, iar presiunile cu această formă de stocare sunt mai mari. Sistemele de stocare de suprafață au, de asemenea, o densitate volumetrică scăzută.