נכון לעכשיו, טכנולוגיות אחסון המימן הנפוצות ביותר כוללות אחסון גזי בלחץ גבוה, אחסון נוזלים קריוגניים ואחסון במצב מוצק. מבין אלה, אחסון גזי בלחץ גבוה התפתח כטכנולוגיה הבשלה ביותר בשל עלותה הנמוכה, תדלוק המימן המהיר, צריכת האנרגיה הנמוכה והמבנה הפשוט שלה, מה שהופך אותה לטכנולוגיית אחסון המימן המועדפת.
ארבעה סוגים של מיכלי אחסון מימן:
מלבד מיכלי אחסון מימן מסוג V ללא ציפוי פנימי, נכנסו לשוק ארבעה סוגים של מיכלי אחסון מימן:
1. מיכלי מתכת מסוג I: מיכלי דלק אלה מציעים קיבולת גדולה יותר בלחצי עבודה הנעים בין 17.5 ל-20 מגה פסקל, בעלויות נמוכות יותר. הם משמשים בכמויות מוגבלות עבור משאיות ואוטובוסים המונעים בגז טבעי דחוס (CNG).
2. מיכלי מרוכבים מרופדים במתכת מסוג II: מיכלי מרוכבים אלה משלבים בטנות מתכת (בדרך כלל פלדה) עם חומרים מרוכבים מלופפים בכיוון חישוק. הם מספקים קיבולת גדולה יחסית בלחצי עבודה שבין 26 ל-30 מגה פסקל, בעלויות מתונות. הם נמצאים בשימוש נרחב עבור יישומי רכבי גז טבעי דחוס (CNG).
3. מיכלי מרוכבים מסוג III: מיכלי מים אלו בעלי קיבולת קטנה יותר בלחצי עבודה שבין 30 ל-70 מגה פסקל, עם ציפוי מתכת (פלדה/אלומיניום) ועלויות גבוהות יותר. הם נמצאים ביישומים בכלי רכב קלים המונעים בתאי דלק מימן.
4. מיכלי מרוכבים מצופים פלסטיק מסוג IV: מיכלי אחסון אלה מציעים קיבולת קטנה יותר בלחצי עבודה שבין 30 ל-70 מגה פסקל, עם ציפויים העשויות מחומרים כגון פוליאמיד (PA6), פוליאתילן בצפיפות גבוהה (HDPE) ופלסטיק פוליאסטר (PET).
יתרונות מיכלי אחסון מימן מסוג IV:
כיום, מיכלי סוג IV נמצאים בשימוש נרחב בשווקים הגלובליים, בעוד שמיכלי סוג III עדיין שולטים בשוק אחסון המימן המסחרי.
ידוע היטב שכאשר לחץ המימן עולה על 30 מגה פסקל, עלולה להתרחש שבירות מימן בלתי הפיכה, מה שמוביל לקורוזיה של ציפוי המתכת ולסדקים ושברים. מצב זה עלול להוביל לדליפת מימן ולאחר מכן לפיצוץ.
בנוסף, למתכת אלומיניום ולסיבי פחמן בשכבת הליפוף יש הפרש פוטנציאלים, מה שהופך את המגע הישיר בין ציפוי האלומיניום לליפוף סיבי הפחמן לרגיש לקורוזיה. כדי למנוע זאת, חוקרים הוסיפו שכבת קורוזיה פריקה בין הציפוי לשכבת הליפוף. עם זאת, הדבר מגדיל את המשקל הכולל של מיכלי אחסון המימן, מה שמוסיף לקשיים לוגיסטיים ועלויות.
הובלת מימן מאובטחת: עדיפות:
בהשוואה למיכלי סוג III, מיכלי אחסון מימן מסוג IV מציעים יתרונות משמעותיים מבחינת בטיחות. ראשית, מיכלי סוג IV משתמשים בבטנות לא מתכתיות המורכבות מחומרים מרוכבים כגון פוליאמיד (PA6), פוליאתילן בצפיפות גבוהה (HDPE) ופלסטיק פוליאסטר (PET). פוליאמיד (PA6) מציע חוזק מתיחה מעולה, עמידות בפני פגיעות וטמפרטורת התכה גבוהה (עד 220 מעלות צלזיוס). פוליאתילן בצפיפות גבוהה (HDPE) מציג עמידות מעולה בחום, עמידות בפני סדקים במאמץ סביבתי, קשיחות ועמידות בפני פגיעות. עם חיזוק של חומרי פלסט מרוכבים אלה, מיכלי סוג IV מפגינים עמידות מעולה בפני שבירות מימן וקורוזיה, וכתוצאה מכך חיי שירות ארוכים יותר ובטיחות משופרת. שנית, האופי הקל של חומרי הפלסט מרוכבים מפחית את משקל המיכלי, וכתוצאה מכך עלויות לוגיסטיות נמוכות יותר.
מַסְקָנָה:
שילוב חומרים מרוכבים במיכלי אחסון מימן מסוג IV מייצג התקדמות משמעותית בשיפור הבטיחות והביצועים. אימוץ ציפויים לא מתכתיים, כגון פוליאמיד (PA6), פוליאתילן בצפיפות גבוהה (HDPE) ופלסטיק פוליאסטר (PET), מספק עמידות משופרת בפני שבירות וקורוזיה של מימן. יתר על כן, המאפיינים הקלים של חומרי פלסט מרוכבים אלה תורמים להפחתת משקל ולהורדת עלויות לוגיסטיות. ככל שמיכלי סוג IV צוברים שימוש נרחב בשווקים ומיכלי סוג III נותרים דומיננטיים, הפיתוח המתמשך של טכנולוגיות אחסון מימן הוא קריטי למימוש מלוא הפוטנציאל של מימן כמקור אנרגיה נקי.
זמן פרסום: 17 בנובמבר 2023