Какие существуют технологии хранения водорода? (II) - Физическое хранение (в газе или жидкости)

Какие существуют технологии хранения водорода? (II) - Физическое хранение (в газе или жидкости)

Способы хранения водорода используемые в промышленности и научных кругах, можно разделить на два типа:

Хранение на основе физики (газообразное или жидкое)

Хранение на основе материалов (водород взаимодействует с материалами для хранения)

При хранении на основе материалов водород хранится в трех различных средах: гидридах металлов (твердые среды), жидких носителях водорода и поверхностном хранилище материала.

2.1 Хранение металлгидридов

Молекулярный водород адсорбируется на поверхности металла в системе хранения гидридов металлов, а затем элемент (H) вводится в решетку металла посредством тепловыделения и высвобождается вместе с подводом тепла. По сравнению с традиционным физическим хранилищем металлогидриды имеют множество преимуществ, таких как высокая объемная плотность, безопасность, низкие рабочие температура и давление и т. д. Объемная плотность большинства гидридов значительно превышает 80 кг/м3.

Гидрид металла представляет собой соединение, состоящее из некоторых металлических элементов и элемента водорода. Такие соединения обладают активными химическими свойствами и небольшими запасами, но имеют высокую потребительскую ценность. Металлогидрид при наполнении водородом экзотермичен; при выделении водорода эндотермический; этот цикл выделения тепла-эндотермы можно использовать для хранения и передачи тепла.

2.2 Жидкий органический носитель водорода

Принцип технологии хранения жидкого органического водорода (сокращенно LOHC) заключается в использовании пары обратимых реакций между агентами хранения водорода, такими как олефины, алкины или ароматические углеводороды, и водородом для достижения гидрирования и дегидрирования. Массовая плотность хранения водорода составляет от 5% до 10%, имеет большую емкость для хранения водорода, а материал для хранения водорода представляет собой жидкое органическое вещество, которое можно транспортировать при нормальной температуре и давлении, что удобно и безопасно. LOHC может химически хранить водород высокой плотности при номинальных условиях окружающей среды. при заправке водородом экзотермический; при выделении водорода эндотермический.

2.3 Поверхностные системы хранения (адсорбенты)

Водород также может обратимо храниться в виде сорбата путем адсорбции под действием сил Ван-дер-Ваальса в материалах с очень специфической площадью поверхности. Некоторые адсорбирующие материалы включают металлоорганические каркасы (МОК), цеолиты, углеродные нанотрубки и т. д. Требуемые рабочие температуры ниже, а давления при такой форме хранения выше. Наземные системы хранения также имеют низкую объемную плотность.