Какви са технологиите за съхранение на водород? (II) - Физически базирано съхранение (газ или течност)

Какви са технологиите за съхранение на водород? (II) - Физически базирано съхранение (газ или течност)

Методи за съхранение на водород използвани от индустрията и академичните среди, могат да бъдат разделени на два вида:

Базирано на физиката съхранение (газообразно или течно)

Съхраняване на базата на материали (водород, взаимодействащ с материалите за съхранение)

При съхранение на базата на материали водородът се съхранява в три различни среди: метални хидриди (твърда среда), течни водородни носители и повърхностно съхранение на материали.

2.1 Съхранение на метален хидрид

Молекулярният водород се адсорбира върху металната повърхност в система за съхранение на метален хидрид и след това елементът (Н) се въвежда в металната решетка чрез топлинна мощност и се освобождава заедно с входящата топлина. В сравнение с традиционното физическо съхранение, металните хидриди имат много предимства, като висока обемна плътност, безопасност, ниска работна температура и налягане и др. Обемната плътност на повечето хидриди е доста над 80 kg/m3.

Металният хидрид е съединение, съставено от определени метални елементи и водороден елемент. Такива съединения имат активни химични свойства и малки резерви, но имат висока използваема стойност. Металният хидрид е при пълнене с водород, екзотермичен; при освобождаване на водород, ендотермичен; този цикъл на освобождаване на топлина-ендотермичен цикъл може да се използва за съхраняване и предаване на топлина

2.2 Течен органичен водороден носител

Принципът на технологията за съхранение на течен органичен водород (накратко LOHC) е да се използва двойка обратими реакции между агенти за съхранение на водород като олефини, алкини или ароматни въглеводороди и водород за постигане на хидрогениране и дехидрогениране. Масовата плътност на съхранение на водород е между 5% и 10%, има голям капацитет за съхранение на водород, а материалът за съхранение на водород е течна органична материя, която може да се транспортира при нормална температура и налягане, което е удобно и безопасно. LOHC може химически да съхранява водород при висока плътност при номинални условия на околната среда. при пълнене с водород, екзотермично; при освобождаване на водород, ендотермичен.

2.3 Системи за повърхностно съхранение (адсорбенти)

Водородът може също така да се съхранява обратимо като сорбат чрез адсорбция, чрез силите на Ван дер Ваалс, в материали с много специфични повърхностни площи. Някои адсорбиращи материали включват метало-органични рамки (MOFs), зеолити, въглеродни нанотръби и др. Необходимите работни температури са по-ниски и налягането при тази форма на съхранение е по-високо. Системите за повърхностно съхранение също имат ниска обемна плътност.