Cineálacha umar hidrigine: Difríochtaí agus sochair theicniúla

De réir mar a bhogann muid i dtreo réitigh fuinnimh inbhuanaithe, tá tarraingt shuntasach á úsáid ag úsáid hidrigine mar fhoinse fuinnimh glan agus in -athnuaite. Dar leis an nGníomhaireacht Fuinnimh Idirnáisiúnta, meastar go bhfuil táirgeadh hidrigine domhanda thart ar 70 milliún tonna méadrach i 2021, agus go méadaíonn táirgeadh hidrigine glas go 2-3 milliún tonna méadrach in aghaidh na bliana. Mar sin féin, is dúshlán mór é stóráil shábháilte agus éifeachtach hidrigine mar gheall ar a dhlús ísealfhuinnimh agus a chomhbhrúiteacht ard. Chun dlús fuinnimh praiticiúil a bhaint amach d'iarratais éagsúla, ní mór hidrigin a stóráil faoi bhrú ard.

Scrúdóidh an t -alt seo na cineálacha éagsúla umar a úsáidtear chun hidrigin a stóráil faoi bhrú, a ndifríochtaí teicniúla, agus a gcuid buntáistí. Tá sé riachtanach na réitigh stórála seo a thuiscint chun hidrigin a ghlacadh go forleathan mar fhoinse breosla in earnálacha éagsúla, lena n -áirítear iompar agus tionscal.

Cad é aUmar hidrigine?

A umar hidrigineis coimeádán atá deartha go speisialta é chun hidrigin a stóráil i bhfoirm ghásach nó leachtach. Is féidir tagairt a dhéanamh freisin mar bhuidéal hidrigine, bosca, nó umar. Ní mór do thógáil umar hidrigine riachtanais fhisiciúla dhiana a chomhlíonadh bunaithe ar bhrú stórála agus ar theocht. Socraíonn gníomhaireachtaí rialtais agus caighdeáin idirnáisiúnta na riachtanais seo mar ISO 15869 agus ISO 14687: 2019.

Príomh -Bhreitheanna doumar hidrigineI measc an dearaidh tá:

Friotaíocht ardbhrú (de ghnáth 350-700 barra le haghaidh feidhmchlár feithiclí)

Tréscaoilteacht hidrigine a íoslaghdú agus embrittlement

Tógáil éadrom le haghaidh feidhmchlár soghluaiste

Gnéithe sábháilteachta chun sceitheadh ​​a chosc agus teipeanna féideartha a bhainistiú

Mar thoradh ar nuálaíocht leanúnach i bpróisis eolaíochta agus monaraíochta ábhar tá dul chun cinn suntasach i ndearadh agus i bhfeidhmíocht umar hidrigine. Baintear úsáid as umair breosla hidrigine i réimse feidhmeanna éagsúla, lena n -áirítear cealla breosla agus córais leictrealaithe, roicéid agus eitilt spáis. De ghnáth, is cuid de chóras stórála hidrigine níos mó iad umair hidrigine a d'fhéadfadh trealamh comhbhrúite, comhlaí sábháilteachta agus córais monatóireachta a bheith san áireamh.

Cineálacha deumair hidrigine

Tá cúig chineál umar gáis ar fáil le haghaidh stórála hidrigine, atá oiriúnach d'iarratais sheasta agus soghluaiste araon. Tá tréithe uathúla ag gach cineál agus tá sé oiriúnach d'iarratais éagsúla.

Sorcóirí gáis uile-mhiotail (Cineál I)

Is iad na tancanna Cineál I na dabhcha gáis is bunúsaí agus is coitianta, a dhéantar go hiomlán as miotal, as cóimhiotal cruach nó alúmanaim de ghnáth.

    • Ábhar: Tógáil uile-mhiotail (cóimhiotal cruach nó alúmanaim)

    • Brú oibre: barra 200 go 300

    • Dlús tipiciúil: thart ar 15 gram hidrigine in aghaidh an lítir

    • Iarratas: a úsáidtear go príomha i stóráil tionscail agus stáiseanóireachta

    • Próiseas monaraíochta: a tháirgtear de ghnáth trí phróiseas a chruthú nó trí phróiseas líníochta domhain

    • Buntáistí: Costas íseal, struchtúr simplí, teicneolaíocht déantúsaíochta aibí

    • Míbhuntáistí: Meáchan Trom, Cumas Brú Teoranta Teoranta

Sorcóir Gáis Fiber Snáithín Miotal (Cineál II)

Is feabhas é an dara umar ar an gcéad umar, le línéar miotail agus treisiú snáithín páirteach.

    • Ábhar: línéar miotail (cruach nó alúmanam de ghnáth) móide treisiú snáithín páirteach (snáithín gloine de ghnáth)

    • Brú oibre: 100 go 500 barra

    • Dlús tipiciúil: thart ar 20 gram de hidrigin in aghaidh an lítir

    • Iarratas: Iarratais Thionsclaíocha, roinnt feidhmchlár soghluaiste

    • Próiseas monaraíochta: Tar éis an línéar miotail a tháirgeadh, treisítear é ina dhiaidh sin ag foirceannadh snáithín

    • Buntáistí: Cumas brú níos airde agus meáchan níos éadroime ná umair Cineál I.

    • Míbhuntáistí: Fós sách trom d’iarratais soghluaiste

Snáithín Liner Miotal Sorcóir Gáis Fillte go hiomlán (Cineál III)

Is ionann umair Chineál III agus dul chun cinn suntasach i dteicneolaíocht stórála hidrigine, go háirithe i gcás feidhmeanna feithiclí.

    • Ábhar: línéar miotail (alúmanam de ghnáth) fillte le hábhar ilchodach iomlán (snáithín carbóin)

    • Brú oibre: suas le 350 barra (is féidir le roinnt dearaí 700 barra a bhaint amach)

    • Dlús tipiciúil: thart ar 25 gram hidrigine in aghaidh an lítir

    • Iarratas: a úsáidtear go coitianta i bhfeithiclí, go háirithe busanna agus trucailí

    • Próiseas monaraíochta: Tar éis an línéar alúmanaim a tháirgeadh, tá sé fillte go hiomlán le hábhair ilchodacha ag baint úsáide as socrúchán snáithín uathoibríoch nó teicneolaíocht foirceanta snáithín

    • Buntáistí: níos éadroime ná umair Cineál I agus Cineál II, le hacmhainn brú níos airde

    • Míbhuntáistí: níos casta agus níos costasaí le monarú ná umair de chineál I agus cineál II

Snáithín línéar neamh-mhiotalach sorcóir gáis atá fillte go hiomlán (Cineál IV)

Is ionann umair Chineál IV agus tús na teicneolaíochta stórála hidrigine ardbhrú in iarratais soghluaiste reatha.

    • Ábhar: líneáil polaiméir (poileitiléin ard-dlúis nó polaimíd) atá fillte le hábhar ilchodach iomlán (snáithín carbóin)

    • Brú oibre: suas le 700 barra (is féidir le roinnt dearaí teacht ar 875 barra)

    • Dlús tipiciúil: thart ar 40 gram hidrigine in aghaidh an lítir

    • Iarratais: Carranna paisinéirí, feithiclí tráchtála troma, iarratais iniompartha

    • Próiseas monaraíochta: Timfhilleadh ilchodach iomlán tar éis táirgeadh línéar polaiméire (trí mhúnlú rothlach nó múnlú buille de ghnáth)

    • Buntáistí: an dlús stórála is airde, an meáchan is éadroime, friotaíocht tuirse den scoth

    ..

Sorcóir Uile-Chuideachta Linerless (Cineál V)

Is é umar Cineál V an dearadh is airde agus is turgnamhaí, ag baint úsáide as struchtúr uile-chuimsitheach gan líneáil.

     • Ábhar: Tógáil uile-ilchodach gan línéar ar leithligh

     • Brú oibriúcháin: athraíonn sé ag brath ar dhearadh sonrach

     • Dlús tipiciúil: thart ar 20 gram de hidrigin in aghaidh an lítir (poitéinseal le haghaidh dlúis níos airde le dearadh ard)

     • Iarratas: iarratais thurgnamhacha agus speisialaithe

     • Próiseas monaraíochta: Ard-Teicnící Leagan Ilchodach, b'fhéidir comhdhúile teirmeaplaisteacha in-situ a chur san áireamh

     • Buntáistí: poitéinseal do mheáchan an -íseal, castacht laghdaithe i gcomparáid le tancanna líneáilte

     • Míbhuntáistí: Dúshláin le saincheisteanna tréscaoilte hidrigine, teicneolaíocht nach bhfuil aibí fós

Buntáistí agus Iarratais

Tá na cúig chineál umar difriúil go príomha sna hábhair a dhéantar astu agus na tréithe feidhmíochta a leanann as. Seo comparáid idir roinnt príomhfhachtóirí:

   • Éifeachtúlacht meáchain:

Cineál 1

Tairgeann umair Chineál 4 agus Cineál 5 an éifeachtúlacht mheáchain is airde, rud atá ríthábhachtach d'iarratais soghluaiste.

  • Friotaíocht brú:

Cineál 1

Is féidir le umair Cineál 3, Cineál 4, agus Cineál 5 na brúnna is airde a sheasamh, rud a cheadaíonn dlúis stórála níos airde.

  • castacht déantúsaíochta:

Cineál 1

Teastaíonn próisis mhonaraithe níos casta ó chineálacha umar níos airde, ag méadú an chostais ach ag feabhsú feidhmíochta.

  • Friotaíocht tréscaoilte hidrigine:

Cineál 1 ≈ Cineál 2 ≈ Cineál 3> Cineál 4> Cineál 5

Tairgeann líneálacha miotail friotaíocht tréscaoilteachta níos fearr ná líneálacha polaiméire nó dearaí neamhshainithe.

Costas:

Cineál 1

De ghnáth bíonn cineálacha níos airde umar níos costasaí mar gheall ar chastacht ábhartha agus déantúsaíochta.

Maidir le feidhmchláir soghluaiste hidrigine, úsáidtear umair de chineál 4 go forleathan toisc go dtugann siad cothromaíocht mhaith d'éifeachtúlacht mheáchain agus don fhéidearthacht déantúsaíochta agus an dlús stórála is airde a choinneáil ag an am céanna. Tá siad oiriúnach go maith do ghluaisteáin phaisinéirí agus d'fheithiclí tráchtála troma áit a bhfuil meáchan agus spás ina bpríomhfhachtóirí.

    • Is iondúil go n -úsáidtear umair de chineál 3 i bhfeithiclí níos mó amhail busanna agus trucailí, áit a ndéantar an dlús stórála beagán níos ísle a chúiteamh le próisis mhonaraithe níos ísle agus níos simplí.

    • Leanann umair de chineál 1 agus de chineál 2 ag úsáid in iarratais thionsclaíocha agus ina stad ina bhfuil an meáchan ina fhachtóir criticiúil agus is tosaíocht é costas íseal.

    • Is ionann umair de chineál 5 agus tús na teicneolaíochta stórála hidrigine agus is féidir iad a úsáid in aeraspáis agus i bhfeidhmchláir speisialtachta eile ina bhfuil coigilteas mór meáchain ríthábhachtach.

Deireadh

Tá cineálacha éagsúla umar stórála hidrigine ann, agus tá a dhifríochtaí agus a bhuntáistí teicniúla féin ag gach ceann acu. Braitheann an rogha umair ar an bhfeidhmchlár sonrach, an dlús stórála riachtanach, na cúinsí costais agus na riachtanais sábháilteachta. De réir mar a bhogann an domhan i dtreo todhchaí níos inbhuanaithe, beidh stóráil éifeachtach agus sábháilte hidrigine ag éirí níos tábhachtaí.

Is dócha go ndíreoidh forbairtí sa todhchaí i dteicneolaíocht umar hidrigine ar na réimsí seo a leanas:

     • 1. Úsáid ábhair ardleibhéil chun meáchan a laghdú a thuilleadh agus friotaíocht tréscaoilteachta a fheabhsú;

    • 2. Teicnící monaraithe chun costais a laghdú agus feidhmíocht a fheabhsú;

    • 3. gnéithe sábháilteachta feabhsaithe agus teicneolaíocht braite;

    • 4. Comhtháthú umar le comhpháirteanna feithiclí nó córais eile chun feidhmíocht a bharrfheabhsú.