Tha an saoghal ag atharrachadh gu luath, agus tha an dòigh anns a bheil cumhachd againn ar beatha ag atharrachadh leis. Mar neach-seilbh factaraidh ann an Sìona le seachd loidhnichean cinneasachaidh coisrigte do ghasaichean gnìomhachais, tha mise, Allen, air a bhith a’ coimhead air a’ ghnìomhachas a’ fàs fad bhliadhnaichean. Tha sinn a’ gluasad air falbh bho chonnadh traidiseanta agus a’ coimhead a dh’ionnsaigh fàire nas glaine. Tha an sealladh sin air a lasadh leis lùth hydrogen. Tha an artaigil seo air a sgrìobhadh airson stiùirichean gnìomhachais mar Mark Shen - daoine cinnteach, adhartach a tha airson tuigse fhaighinn air cnothan is buillean a’ ghluasaid seo.

Carson a bu chòir dhut seo a leughadh? Air sgàth tuigse lùth hydrogen chan ann dìreach mu dheidhinn a' phlanaid a shàbhaladh; tha e mu dheidhinn gnìomhachas smart. Tha sinn gu bhith a’ sgrùdadh nan teicneòlasan èiginneach air a chùlaibh riochdachadh hydrogen agus an tancaichean stòraidh a tha ga dhèanamh comasach. Thèid sinn a-steach don t-saoghal iom-fhillte de stòradh lùtha agus an teicneòlas stòraidh a tha ga chumail sàbhailte. Bho teicneòlasan stòraidh hydrogen coltach hydrogen teannaichte gu adhartach stòradh hydrogen le cuideam àrd fuasglaidhean, còmhdaichidh sinn e uile. Bheir sinn sùil air an tanca hydrogen ann an solus nuadh, a' tuigsinn an sheòrsaichean de hydrogen siostaman a bheir cumhachd don àm ri teachd siostam lùtha. Is e seo do chlàr-rathaid chun an eaconamaidh hydrogen.

Dè a th’ ann an lùth hydrogen agus carson a tha e deatamach airson an ama ri teachd?

Lùth hydrogen gu tric air ainmeachadh mar chonnadh an ama ri teachd, ach gu dearbh is e neach-giùlain lùtha. Tha seo a’ ciallachadh gu bheil e a’ stòradh agus a’ gluasad lùth, dìreach mar a bhios bataraidh a’ dèanamh, seach a bhith ga chruthachadh bhon fhìor thoiseach mar ola no gual. Lùth hydrogen tha glan. Nuair a chleachdas tu e ann an a cealla connaidh, is e uisge fìor-ghlan an aon fhuaim. Airson saoghal a tha a’ feuchainn ri truailleadh a lughdachadh, lùth hydrogen 's e mìorbhail a th' ann.

Ach carson a tha a h-uile duine a 'bruidhinn mu dheidhinn lùth hydrogen nis ? Tha e air sgàth gu bheil feum againn air a giùlan lùth glan as urrainn togail trom a dhèanamh. Tha bataraidhean math airson càraichean, ach airson làraidhean mòra, soithichean agus plèanaichean, tha iad ro throm. Lùth hydrogen a’ pacadh tòrr punch ann am pasgan aotrom. Tha e àrd dùmhlachd lùtha a rèir cuideam. Tha seo a’ dèanamh lùth hydrogen an com-pàirtiche foirfe airson lùth ath-nuadhachail stòran mar ghaoth is grian. Faodaidh sinn cumhachd grèine a bharrachd a chleachdadh gus hydrogen a dhèanamh, a stòradh, agus an uairsin sin a chleachdadh lùth hydrogen nuair nach eil a’ ghrian a’ deàrrsadh.

Airson gnìomhachasan mar mise agus mise, lùth hydrogen a’ riochdachadh gluasad mòr anns an t-sèine solair. Tha sinn a’ faicinn gluasad a dh’ionnsaigh lùth seasmhach càite lùth hydrogen tha prìomh àite aige. A' gabhail ris lùth hydrogen chan e dìreach gluasad a th' ann; tha e na cheum riatanach airson a lùth seasmhach san àm ri teachd. Mar a bhios sinn a 'coimhead air an measadh air hydrogen mar ghoireas cruinneil, tha e soilleir gu bheil lùth hydrogen tha e an seo airson fuireach.

Ciamar a tha cinneasachadh hydrogen ag obair gus connadh a thoirt don eaconamaidh uaine?

Mus urrainn dhuinn a stòradh, feumaidh sinn a dhèanamh. Riochdachadh hydrogen 's e a' chiad cheum anns an t-sreath. An-dràsta, tha a’ mhòr-chuid de hydrogen air a dhèanamh à gas nàdarrach. Tha seo saor, ach tha e a 'cruthachadh carbon dà-ogsaid. Ach, tha an gnìomhachas a’ dol a dh’ ionnsaigh haidridean uaine. Tha seo gineadh hydrogen cleachdadh uisge agus dealan bho stòran ath-nuadhachail.

Anns an fhactaraidh agam, tha sinn a’ tuigsinn gu bheil càileachd a’ ghas cudromach. Riochdachadh hydrogen feumaidh e a bhith fìor-ghlan, gu sònraichte airson a chleachdadh ann an a cealla connaidh hydrogen. Faodaidh eadhon neo-ionannachdan beaga sgrios a cealla connaidh. Sin as coireach riochdachadh hydrogen tha teicneòlasan a’ fàs nas adhartaiche. Bidh sinn a’ cleachdadh electrolyzers gus uisge a roinn ann an ocsaidean agus hydrogen. Seo lùth glan agus seasmhach Is e an dòigh-obrach cridhe an ama ri teachd eaconamaidh hydrogen.

Ach riochdachadh hydrogen chan eil ann ach leth a’ bhlàir. Cho luath ‘s a nì thu an gas, feumaidh tu a chuir an àiteigin. Feumaidh tu a siostam stòraidh. Seo far a bheil an dùbhlan. Is e hydrogen an eileamaid as aotrom anns a’ chruinne-cè. Tha e airson teicheadh. Ceangal èifeachdach riochdachadh hydrogen le èifeachd fuasglaidhean stòraidh hydrogen is e an iuchair airson an t-iomlan a dhèanamh siostam lùtha obair. Gun stòradh math, riochdachadh hydrogen air a chall.

Dè na prìomh sheòrsaichean de theicneòlasan stòraidh hydrogen a tha rim faighinn an-diugh?

Mar sin, ciamar a chumas sinn an gas aotrom seo ann an aon àite? Tha trì prìomh teicneòlasan stòraidh hydrogen: gas, leaghan, agus cruaidh. A h-uile dòigh stòraidh tha na buannachdan agus na h-eas-bhuannachdan aige. An fheadhainn as cumanta teicneòlas stòraidh tha stòradh gaseous hydrogen. Tha seo a 'ciallachadh a bhith a' bruthadh an gas a-steach tancaichean stòraidh aig cuideaman fìor àrd.

Tha an dàrna dòigh stòradh hydrogen leaghaidh. Ma fhuaras tu hydrogen sìos gu -253 ° C, tionndaidhidh e gu bhith na leaghan. Leigidh seo leat tòrr a bharrachd hydrogen a stòradh san aon àite. Ach, airson a chumail cho fuar feumaidh tu tòrr lùth. Seo stòradh leaghan air a chleachdadh sa mhòr-chuid airson rocaidean fànais no còmhdhail sònraichte.

Is e an treas fear, agus as teachdaile stòradh stàiteil. Bidh seo a’ cleachdadh stuthan stòraidh hydrogen gus an gas a ghabhail a-steach mar spong. Tha seo gu math sàbhailte, ach faodaidh na tancaichean a bhith trom. Mar a bhios sinn a 'rannsachadh teicneòlasan stòraidh hydrogen, feumaidh sinn cuideam, cosgais, agus sàbhailteachd a chothromachadh. Airson cleachdadh gnìomhachais, mar a cheannaicheas Mark, hydrogen teannaichte ann an làidir tanca hydrogen tha an inbhe. Is e am fear as aibidh teicneòlas stòraidh hydrogen tha againn an-dràsta.

Ciamar a tha tancaichean stòraidh hydrogen teann ag obair gu fìrinneach?

Leig leinn cladhach nas doimhne a-steach hydrogen teannaichte. Smaoinich air feuchainn ri poca cadail a chuir a-steach do phoca beag bìodach. Feumaidh tu putadh gu cruaidh. Is e sin a bhios sinn a’ dèanamh leis stòradh hydrogen teann. Bidh sinn a’ cleachdadh compressors gus an gas a thoirt a-steach a tanca hydrogen. Chan e dìreach tancaichean àbhaisteach a tha seo; tha iad soithichean cuideam air a dhealbhadh gus seasamh ri neart mòr.

Bidh sinn a 'tomhas a' chuideam seo ann am "bar." Tha taidhr càr àbhaisteach timcheall air 2 bhàr. hydrogen teannaichte bidh tancaichean gu tric ag obair aig 350 bar no eadhon 700 bar! Tha sin 700 uair nas àirde na cuideam an àile. Aig na cuideaman seo, gas hydrogen fàs tiugh gu leòr airson a bhith feumail. Seo stòradh hydrogen le cuideam àrd a' ceadachadh a carbad dealain cealla connaidh (FCEV) airson draibheadh airson ceudan mhìltean.

Tha an siostam stòraidh hydrogen feumaidh ann an carbad no factaraidh a bhith làidir. Siostaman stòraidh hydrogen teann cleachd bhalbhaichean adhartach agus riaghladairean gus smachd a chumail air an t-sruth. Nuair a dh'fhosglas tu a 'bhalbhaid, bidh an hydrogen teannaichte luachair a-mach, deiseil airson a chleachdadh. Is e bun-bheachd sìmplidh a th’ ann, ach an innleadaireachd air a chùlaibh tancaichean stòraidh hydrogen le cuideam àrd tha e iongantach mionaideach. Feumaidh sinn dèanamh cinnteach gu bheil a h-uile tanca hydrogen tha e sàbhailte agus earbsach.

Dè a th’ ann an Stòradh Hydrogen Liquid agus Cuin a thèid a chleachdadh?

Stòradh haidridean leaghaidh a tha na churaidh trom air dùmhlachd lùtha. Le bhith a’ tionndadh a’ ghas gu leaghan, bidh sinn a’ meudachadh an dùmhlachd gu mòr. Tha seo a’ ciallachadh gun urrainn dhuinn barrachd lùth a chuir a-steach gu nas lugha tancaichean stòraidh. Tha seo deatamach airson tagraidhean far a bheil àite cuibhrichte ach feumaidh tu tòrr cumhachd, leithid ann an aerospace no luingearachd trom.

Ach, stòradh hydrogen leaghaidh tha e doirbh. Feumaidh tu "cryogenic" sònraichte tanca hydrogen. Tha an tanca seo ag obair mar super-thermos. Tha sreathan de insulation ann gus an teas a chumail a-mach. Ma tha an hydrogen a 'blàthachadh eadhon beagan, bidh e a' goil air ais gu gas agus a 'leudachadh. Canar "boil-off" ris an seo. Tha e na dhùbhlan mòr a bhith a’ riaghladh a’ ghoil seo tancaichean stòraidh haidridean liùlach.

A dh'aindeoin nan dùbhlan, stòradh hydrogen leaghaidh tha e deatamach don t-saoghal solar hydrogen. Is dòcha gun cleachd soithichean a tha a’ giùlan mòran de hydrogen thar chuantan stòradh leaghan. Is e seo an dòigh as èifeachdaiche air meudan mòra a ghluasad thairis air astaran fada. Airson a eaconamaidh hydrogen airson a dhol cruinneil, feumaidh sinn maighstireachd a dhèanamh air stòradh de leaghan hydrogen. Tha e a 'cur ris stòradh gas teann le bhith a’ làimhseachadh an t-slighe fhada.

An urrainn stuthan solid-state ath-nuadhachadh a dhèanamh air stòradh hydrogen?

Dè mura robh feum againn air cuideam àrd no fìor fhuar? Is e sin an gealladh stòradh stàiteil. San dòigh seo, bidh sinn a’ cleachdadh stuthan sònraichte, leithid hydrides meatailt, gu hydrogen a stòradh. Tha an hydrogen molecules dha-rìribh ceangailte ris na atoman meatailt. Tha e mar gum biodh am meatailt "a' gabhail suas" an hydrogen. Seo stòradh hydride meatailt air leth sàbhailte leis gu bheil an hydrogen glaiste air falbh anns an structar cruaidh.

Gus an hydrogen a thoirt a-mach, dìreach teas an stuth suas. Bidh seo a 'leigeil a-mach an gas. Seo dòigh stòraidh hydrogen a’ tabhann àrd dùmhlachd lùth volumetric, a’ ciallachadh gun urrainn dhut tòrr hydrogen a phacadh a-steach do àite beag gun chuideam àrd. Stòradh hydrogen hydride meatailt air leth math airson tagraidhean pàipearachd, leithid cumhachd cùl-taic airson togalach.

Ach, tha na stuthan trom. A tanca hydrogen lìonadh le pùdar meatailt cuideam tòrr a bharrachd na tanca gas sìmplidh. Tha seo a’ dèanamh stòradh stàiteil nas lugha freagarrach airson càraichean. Ach tha luchd-rannsachaidh ag obair air ùr stuthan airson stòradh hydrogen a tha nas aotroime agus nas luaithe ri lìonadh. Tha an raon seo de teicneòlasan stòraidh hydrogen tha e brosnachail oir tha e a’ fuasgladh mòran dhraghan sàbhailteachd co-cheangailte ri cuideam àrd.

Dè na stuthan a thathas a’ cleachdadh gus tancaichean stòraidh haidridean àrd-bhruthadh a thogail?

Ma tha thu gu bhith a’ stòradh gas aig bàr 700, chan urrainn dhut dìreach seann can meirgeach a chleachdadh. Stòradh hydrogen le cuideam àrd feumach air stuthan ùr-nodha. Tha ceithir prìomh sheòrsaichean de tanca hydrogen dealbhaidhean, air an seòrsachadh mar Seòrsa I tro Seòrsa IV.

Tha seòrsa I air a dhèanamh de gach stàilinn. Tha e trom ach saor. Is e seo a bhios sinn gu tric a’ cleachdadh airson pàipearachd stòradh gas ann am factaraidhean. Tha lìnigeadh stàilinn aig Type II air a phasgadh ann am fiberglass. Tha e beagan nas aotroime. Tha lìnigeadh alùmanum aig Type III air a phasgadh ann am freumhag gualain. A-nis tha sinn a’ faighinn a-steach gu raon àrdteicneòlais.

Is e an seòrsa as adhartaiche an seòrsa IV tanca hydrogen. Tha lìnigeadh plastaig air an tanca seo air a phasgadh ann am freumhag gualain. Tha e uamhasach làidir agus gu math aotrom. Is e seo an tanca hydrogen air a chleachdadh anns an latha an-diugh carbadan cealla connaidh hydrogen. Tha an fiber carbon a 'toirt seachad an neart airson a chumail hydrogen teannaichte, fhad 'sa tha am plastaig a' cumail a 'ghas a-staigh. Tha iad seo teicneòlasan tanca tha iad daor, ach tha iad riatanach airson an lùth hydrogen ar-a-mach. Mar neach-dèanamh, tha mi a 'faicinn an iarrtas airson na stuthan coimeasgaichte sin soithichean cuideam a’ fàs gach bliadhna.

Ciamar a bheir sinn aghaidh air Sàbhailteachd agus Briseadh Hydrogen ann an Tancaichean?

Tha sàbhailteachd na phrìomh dhragh do dhuine sam bith a cheannaicheas gasan gnìomhachais. Tha fios math aig Mark air seo. Is e aon de na cunnartan sònraichte a tha aig hydrogen rudeigin ris an canar briseadh haidridean. Tha dadaman hydrogen cho beag is gun urrainn dhaibh gluasad a-steach do bhallachan meatailt a tanca hydrogen. Nuair a bhios iad a-staigh, faodaidh iad am meatailt a dhèanamh brisg agus buailteach a bhith a’ sgàineadh. A sgàineadh stòradh hydrogen le cuideam àrd tha tanca na thubaist a’ feitheamh ri tachairt.

Gus casg a chur air briseadh haidridean, feumaidh sinn a bhith gu math faiceallach leis na stuthan againn. Bidh sinn a 'cleachdadh alloys stàilinn sònraichte a tha a 'seasamh an aghaidh briseadh hydrogen. Ann an tancaichean Type IV, tha an lìnigeadh plastaig ag obair mar bhacadh, a’ dìon an structair a-muigh. Tha sinn cuideachd a 'cumail smachd teann air an cuideam agus teòthachd rè lìonadh gus cuideam a lughdachadh air an tanca hydrogen.

Tha an Sàbhailteachd stòradh hydrogen cuideachd a’ toirt a-steach deuchainnean teann. A h-uile siostam stòraidh hydrogen a’ dol tro dheuchainnean spreadhaidh, deuchainn tuiteam, agus deuchainn teine. Bidh sinn a 'làimhseachadh lùth hydrogen le meas. Nuair a thèid a làimhseachadh gu ceart leis an làimh dheis teicneòlasan stòraidh hydrogen, tha e cho sàbhailte ri gasoline no gas nàdarra. Feumaidh sinn dèanamh cinnteach stòradh haidridean gu sàbhailte gus earbsa a thogail sa mhargaidh.

Dè an dleastanas a th’ aig Stòradh Lùth Hydrogen ann an Siostaman Cumhachd Ath-nuadhachail?

Stòradh lùth hydrogen am pìos den tòimhseachan cumhachd ath-nuadhachail a tha a dhìth. Chan eil a’ ghrian an-còmhnaidh a’ deàrrsadh, agus chan eil a’ ghaoth an-còmhnaidh a’ sèideadh. Feumaidh sinn dòigh air an lùth sin a stòradh airson nas fhaide air adhart. Tha bataraidhean math airson amannan goirid, ach stòradh lùth hydrogen tha e nas fheàrr airson ùine fhada.

Faodaidh sinn cus cumhachd gaoithe a chleachdadh gus electrolyzers a ruith, a’ cruthachadh lùth hydrogen. Bidh sinn a 'stòradh an hydrogen seo ann an tancaichean mòra no eadhon a-staigh stòradh hydrogen fon talamh uaimhean. An uairsin, seachdainean no mìosan às deidh sin, nuair a bhios feum againn air cumhachd, bidh sinn a’ ruith an hydrogen tro a cealla connaidh no roth-uidheam airson dealan a dhèanamh. Tha seo a 'tionndadh lùth hydrogen a-steach do bataraidh mòr airson a’ ghriod dealain.

Bidh an tagradh seo a’ dèanamh lùth hydrogen prìomh chluicheadair ann an gluasad lùtha. Leigidh e leinn barrachd a chleachdadh lùth ath-nuadhachail gun a bhith draghail mu dheidhinn dubhan. Airson làraich gnìomhachais, le a stòradh lùth hydrogen siostam a’ ciallachadh gu bheil cumhachd cùl-taic agad a tha glan agus earbsach. Tha e a 'lùghdachadh caitheamh lùtha bhon ghriod agus a’ lughdachadh lorgan carboin.

Dè na tha an dàn don Eaconamaidh Hydrogen agus Bun-structair?

Tha an àm ri teachd soilleir airson lùth hydrogen. Tha sinn a’ faicinn oidhirp chruinneil airson togail an bun-structair hydrogen. Tha seo a’ ciallachadh barrachd phìoban, barrachd stèiseanan ath-chonnaidh, agus nas fheàrr stòradh haidridean agus còmhdhail lìonraidhean. Tha an Roinn an Lùtha agus tha riaghaltasan air feadh an t-saoghail a’ tasgadh billeanan gus an eaconamaidh hydrogen fìrinn.

Chì sinn adhartasan a-staigh teicneòlasan stòraidh hydrogen. Bidh tancaichean a’ fàs nas aotroime agus nas saoire. Luchd-giùlan haidridean organach leaghte (LOHCs) leigeil leinn hydrogen a ghiùlan mar leaghan coltach ri ola aig teòthachd àbhaisteach. Dealan cealla connaidh hydrogen fàsaidh carbadan nas cumanta air na rathaidean againn.

Do luchd-seilbh gnìomhachais, is e cothrom a tha seo. An t-iarrtas airson lùth hydrogen uidheam, bho tancaichean stòraidh gu Gasaichean Sònraichte Purity Àrd, bidh skyrocket. An fheadhainn a tha a 'tasgadh ann lùth hydrogen a-nis a bhios a’ stiùireadh a’ mhargaidh. Tha sinn a’ gluasad a dh’ionnsaigh saoghal far a bheil lùth hydrogen cumhachdan ar factaraidhean, ar làraidhean, agus ar dachaighean. Is e àm brosnachail a th’ ann a bhith ann an gnìomhachas gas.

Prìomh Takeaways

• Tha Hydrogen Energy na ghiùlan lùtha: Bidh e a’ stòradh lùth a thig bho thùsan eile, ag obair mar bataraidh glan, àrd-dùmhlachd airson an t-saoghail.
• Trì prìomh theicneòlasan stòraidh: Bidh sinn a 'stòradh hydrogen mar a gas teannaichte, a leaghan cryogenic, no ann an stuthan stàiteil.
• Tha hydrogen teannaichte àbhaisteach: Airson a’ mhòr-chuid de thagraidhean gnàthach, stòradh hydrogen le cuideam àrd ann an tancaichean fiber carbon (Seòrsa III agus IV) am fuasgladh as èifeachdaiche.
• Tha sàbhailteachd air leth cudromach: Feumaidh sinn stuthan a tha an-aghaidh a chleachdadh briseadh haidridean agus lean protocolaidhean teann gus dèanamh cinnteach gu bheil an sàbhailteachd hydrogen siostaman.
• A’ comasachadh stuthan ath-nuadhachail: Stòradh lùth hydrogen a’ leigeil leinn tòrr mòr de chumhachd ath-nuadhachail a stòradh airson amannan fada, a’ cothromachadh a’ ghriod dealain.
• Fàs bun-structair: Tha an eaconamaidh hydrogen a’ leudachadh, le tasgaidhean mòra ann riochdachadh hydrogen, tancaichean stòraidh, agus lìonraidhean còmhdhail air feadh na cruinne.