Id-dinja qed tinbidel malajr, u l-mod kif insaħħu ħajjitna qed jinbidel magħha. Bħala sid ta 'fabbrika fiċ-Ċina b'seba' linji ta 'produzzjoni ddedikati għall-gassijiet industrijali, jien, Allen, rajt l-industrija tevolvi għal snin. Qed nitbiegħdu mill-fjuwils tradizzjonali u nħarsu lejn orizzont aktar nadif. Dak l-orizzont huwa mixgħul minn enerġija idroġenu. Dan l-artikolu huwa miktub għal mexxejja tan-negozju bħal Mark Shen—nies deċiżivi, li jaħsbu ’l quddiem li jridu jifhmu l-ġewż u l-boltijiet ta’ din il-bidla.

Għaliex għandek taqra dan? Għax fehim enerġija idroġenu mhix biss dwar is-salvataġġ tal-pjaneta; huwa dwar negozju intelliġenti. Se nesploraw it-teknoloġiji kritiċi warajhom produzzjoni tal-idroġenu u l- tankijiet tal-ħażna li jagħmluha possibbli. Se ngħaddu fid-dinja kumplessa ta ħażna ta 'enerġija u l- teknoloġija tal-ħażna li jżommha sigura. Minn teknoloġiji tal-ħażna tal-idroġenu simili idroġenu kompressat għal avvanzat ħażna ta 'idroġenu bi pressjoni għolja soluzzjonijiet, aħna se nkopru dan kollu. Se nħarsu lejn il- tank tal-idroġenu f'dawl ġdid, fehim l- tipi ta' idroġenu sistemi li se jħaddmu l-futur sistema tal-enerġija. Dan huwa pjan direzzjonali tiegħek għall- ekonomija tal-idroġenu.

X'inhi l-Enerġija tal-Idroġenu u Għaliex hija Kritika għall-Futur?

Enerġija idroġenu spiss jissejjaħ il-fjuwil tal-futur, iżda fil-fatt huwa an trasportatur tal-enerġija. Dan ifisser li jaħżen u jiċċaqlaq l-enerġija, bħal ma tagħmel batterija, aktar milli toħloqha mill-bidu bħaż-żejt jew il-faħam. Enerġija idroġenu huwa nadif. Meta tużaha f'a ċellula tal-fjuwil, l-uniku exhaust huwa ilma pur. Għal dinja li qed tipprova tnaqqas it-tniġġis, enerġija idroġenu huwa miraklu.

Imma għaliex kulħadd jitkellem dwaru enerġija idroġenu issa? Huwa għaliex għandna bżonn a trasportatur ta 'enerġija nadifa li jistgħu jagħmlu rfigħ tqil. Il-batteriji huma tajbin għall-karozzi, iżda għal trakkijiet, vapuri u ajruplani kbar, huma tqal wisq. Enerġija idroġenu jippakkja ħafna punch f'pakkett ħafif. Għandu għoli densitajiet tal-enerġija bil-piż. Dan jagħmel enerġija idroġenu is-sieħeb perfett għal enerġija rinnovabbli sorsi bħar-riħ u solari. Nistgħu nużaw enerġija solari żejda biex nagħmlu l-idroġenu, naħżnuh, u mbagħad nużawha enerġija idroġenu meta x-xemx ma tiddix.

Għal negozji bħal tiegħi u tiegħek, enerġija idroġenu jirrappreżenta bidla enormi fil-katina tal-provvista. Qed naraw mossa lejn enerġija sostenibbli fejn enerġija idroġenu għandu rwol ċentrali. Tadotta enerġija idroġenu mhix tendenza biss; huwa pass meħtieġ għal a futur tal-enerġija sostenibbli. Hekk kif inħarsu lejn il- evalwazzjoni tal-idroġenu bħala riżors globali, huwa ċar li enerġija idroġenu qiegħed hawn biex jibqa’.

Kif Taħdem il-Produzzjoni tal-Idroġenu biex Tixpruna l-Ekonomija Ekoloġika?

Qabel ma nistgħu naħżnuha, irridu nagħmluha. Produzzjoni tal-idroġenu huwa l-ewwel pass fil-katina. Bħalissa, il-biċċa l-kbira tal-idroġenu huwa magħmul mill-gass naturali. Dan huwa irħis, iżda joħloq dijossidu tal-karbonju. Madankollu, l-industrija qed tiġri lejn idroġenu aħdar. Dan hu ġenerazzjoni tal-idroġenu jużaw ilma u elettriku minn sorsi rinnovabbli.

Fil-fabbrika tiegħi, nifhmu li l-kwalità tal-gass hija importanti. Produzzjoni tal-idroġenu għandu jkun pur, speċjalment għall-użu f'a ċellula tal-fjuwil tal-idroġenu. Anke impuritajiet ċkejkna jistgħu jħassru a ċellula tal-fjuwil. Huwa għalhekk li produzzjoni tal-idroġenu it-teknoloġiji qed isiru aktar avvanzati. Aħna nużaw elettrolizzaturi biex naqsmu l-ilma f'ossiġnu u idroġenu. Dan enerġija nadifa u sostenibbli metodu huwa l-qalba tal-futur ekonomija tal-idroġenu.

Iżda produzzjoni tal-idroġenu huwa biss nofs il-battalja. Ladarba tagħmel il-gass, trid tpoġġih x'imkien. Għandek bżonn a sistema ta 'ħażna. Dan huwa fejn tinsab l-isfida. L-idroġenu huwa l-eħfef element fl-univers. Irid jaħrab. Konnessjoni effiċjenti produzzjoni tal-idroġenu b'effettiv soluzzjonijiet għall-ħażna tal-idroġenu hija ċ-ċavetta biex tagħmel it-totalità sistema tal-enerġija xogħol. Mingħajr ħażna tajba, produzzjoni tal-idroġenu huwa moħli.

X'inhuma t-Tipi Prinċipali ta' Teknoloġiji tal-Ħżin tal-Idroġenu Disponibbli Illum?

Allura, kif inżommu dan il-gass ħafif f'post wieħed? Hemm tliet prinċipali teknoloġiji tal-ħażna tal-idroġenu: gass, likwidu, u solidu. Kull wieħed metodu ta 'ħażna għandha l-vantaġġi u l-iżvantaġġi tagħha. L-aktar komuni teknoloġija tal-ħażna huwa ħażna ta 'idroġenu gassuż. Dan jinvolvi l-għasir tal-gass ġo tankijiet tal-ħażna fi pressjonijiet għoljin ħafna.

It-tieni metodu huwa ħażna ta 'idroġenu likwidu. Jekk tkessaħ l-idroġenu sa -253 ° C, jinbidel f'likwidu. Dan jippermettilek taħżen ħafna aktar idroġenu fl-istess spazju. Madankollu, iż-żamma tal-kesħa tieħu ħafna enerġija. Dan ħażna ta 'likwidu jintuża l-aktar għal rokits spazjali jew trasport speċjalizzat.

It-tielet, u l-aktar futuristiku, huwa ħażna fi stat solidu. Dan juża materjali tal-ħażna tal-idroġenu biex jassorbi l-gass bħal sponża. Dan huwa sigur ħafna, iżda t-tankijiet jistgħu jkunu tqal. Hekk kif nesploraw teknoloġiji tal-ħażna tal-idroġenu, irridu nibbilanċjaw il-piż, l-ispiża u s-sigurtà. Għal użu industrijali, bħal dak li jixtri Mark, idroġenu kompressat f'qawwi tank tal-idroġenu huwa l-istandard. Huwa l-aktar matur teknoloġija tal-ħażna tal-idroġenu għandna dritt issa.

Kif Tabilħaqq Jaħdmu t-Tankijiet tal-Ħżin tal-Idroġenu Kompressat?

Ejja ħaffer aktar fil-fond idroġenu kompressat. Immaġina li qed tipprova twaħħal sleeping bag ġo xkora ċkejkna. Int trid timbotta ħafna. Dan huwa dak li nagħmlu ħażna ta 'idroġenu kompressat. Aħna nużaw kompressuri biex nisfurzaw il-gass f'a tank tal-idroġenu. Dawn mhumiex tankijiet normali biss; huma tankijiet taħt pressjoni iddisinjat biex jiflaħ forza enormi.

Aħna nkejlu din il-pressjoni f'"bar." Tajer tal-karozza standard huwa ta 'madwar 2 bar. Idroġenu kompressat it-tankijiet ħafna drabi joperaw f'350 bar jew saħansitra 700 bar! Jiġifieri 700 darba l-pressjoni tal-atmosfera. F'dawn il-pressjonijiet, gass ​​tal-idroġenu isir dens biżżejjed biex ikun utli. Dan ħażna ta 'idroġenu bi pressjoni għolja jippermetti a Vettura elettrika taċ-ċelloli tal-fjuwil (FCEV) biex issuq għal mijiet ta’ mili.

Il- sistema ta 'ħażna ta' idroġenu f'vettura jew f'fabbrika trid tkun robusta. Sistemi ta 'ħażna ta' idroġenu kompressat uża valvi u regolaturi avvanzati biex tikkontrolla l-fluss. Meta tiftaħ il-valv, il idroġenu kompressat ħarġet barra, lesta biex tintuża. Huwa kunċett sempliċi, iżda l-inġinerija wara dawn tankijiet tal-ħażna tal-idroġenu bi pressjoni għolja hija oerhört preċiża. Irridu niżguraw li kull tank tal-idroġenu huwa sigur u affidabbli.

X'inhi l-Ħażna tal-Idroġenu Likwidu u Meta tintuża?

Ħażna ta 'idroġenu likwidu huwa ċ-champion heavyweight tad-densità tal-enerġija. Billi nbiddlu l-gass f'likwidu, inżidu d-densità tiegħu b'mod sinifikanti. Dan ifisser li nistgħu noqogħdu aktar enerġija f'iżgħar tankijiet tal-ħażna. Dan huwa kruċjali għal applikazzjonijiet fejn l-ispazju huwa limitat iżda għandek bżonn ħafna enerġija, bħal fl-ajruspazju jew it-tbaħħir tqil.

Madankollu, ħażna ta 'idroġenu likwidu hija delikata. Għandek bżonn "krijoġeniku" speċjali tank tal-idroġenu. Dan it-tank jaġixxi bħal super-termos. Għandha saffi ta 'insulazzjoni biex iżżomm is-sħana barra. Jekk l-idroġenu jisħon anke ftit, jerġa' jagħli f'gass u jespandi. Dan jissejjaħ "boil-off." Il-ġestjoni ta' dan il-boil-off hija sfida kbira tankijiet tal-ħażna tal-idroġenu likwidu.

Minkejja l-isfidi, ħażna ta 'idroġenu likwidu hija vitali għad-dinja provvista tal-idroġenu. Bastimenti li jġorru ammonti kbar ta 'idroġenu madwar l-oċeani x'aktarx se jużaw ħażna likwida. Huwa l-aktar mod effiċjenti biex jiċċaqilqu kwantitajiet kbar fuq distanzi twal. Għal a ekonomija tal-idroġenu biex imorru globali, għandna bżonn nikkontrollaw il- ħażna ta 'idroġenu likwidu. Jikkumplimenta ħażna ta' gass kompressat billi timmaniġġja l-vjaġġ fit-tul.

Jistgħu Materjali ta 'Stat Solidu Jirrivoluzzjonaw il-Ħżin ta' l-Idroġenu?

X'jiġri kieku ma kellniex bżonn pressjoni għolja jew kesħa estrema? Dik hija l-wegħda ta ħażna fi stat solidu. F'dan il-metodu, nużaw materjali speċjali, bħall-idruri tal-metall, biex jaħżen l-idroġenu. Il- molekuli tal-idroġenu fil-fatt jorbot ma 'l-atomi tal-metall. Huwa bħall-metall "soaks up" l-idroġenu. Dan ħażna tal-idrur tal-metall huwa oerhört sigur minħabba li l-idroġenu huwa maqful fl-istruttura solida.

Biex toħroġ l-idroġenu, sempliċement issaħħan il-materjal. Dan jirrilaxxa l-gass. Dan metodu ta 'ħażna ta' idroġenu joffri għoli densità volumetrika tal-enerġija, li jfisser li tista 'tippakkja ħafna idroġenu fi spazju żgħir mingħajr pressjoni għolja. Ħażna tal-idroġenu tal-idrur tal-metall hija kbira għal applikazzjonijiet stazzjonarji, bħall-enerġija backup għal bini.

Madankollu, il-materjali huma tqal. A tank tal-idroġenu mimli bit-trab tal-metall jiżen ħafna aktar minn tank tal-gass sempliċi. Dan jagħmel ħażna fi stat solidu inqas ideali għall-karozzi. Iżda r-riċerkaturi qed jaħdmu fuq ġodda materjali għall-ħażna tal-idroġenu li huma eħfef u aktar mgħaġġla biex jimlew. Din il-qasam ta teknoloġiji tal-ħażna tal-idroġenu huwa eċċitanti għaliex issolvi ħafna tħassib dwar is-sigurtà assoċjati ma 'pressjoni għolja.

Liema Materjali jintużaw biex jinbnew tankijiet tal-ħażna tal-idroġenu bi pressjoni għolja?

Jekk se taħżen il-gass f'700 bar, ma tistax tuża biss bott qadim rusty. Ħażna ta 'idroġenu bi pressjoni għolja teħtieġ materjali avvanzati. Hemm erba 'tipi ewlenin ta' tank tal-idroġenu disinji, ikklassifikati bħala Tip I sa Tip IV.

Tip I huwa magħmul mill-azzar kollu. Huwa tqil iżda irħis. Dan huwa dak li ħafna drabi nużaw għal stazzjonarji ħażna tal-gass fil-fabbriki. It-Tip II għandu inforra tal-azzar imgeżwer f'fibreglass. Huwa daqsxejn eħfef. It-Tip III għandu inforra tal-aluminju mgeżwra f'fibra tal-karbonju. Issa qed nidħlu f'territorju ta 'teknoloġija għolja.

L-aktar avvanzat huwa t-Tip IV tank tal-idroġenu. Dan it-tank għandu inforra tal-plastik imgeżwer f'fibra tal-karbonju. Huwa estremament qawwi u ħafif ħafna. Dan huwa l- tank tal-idroġenu użati fil-modern vetturi taċ-ċelluli tal-fjuwil tal-idroġenu. Il-fibra tal-karbonju tipprovdi s-saħħa biex iżżomm il- idroġenu kompressat, filwaqt li l-plastik iżomm il-gass ġewwa. Dawn teknoloġiji tat-tank huma għaljin, iżda huma essenzjali għall- enerġija idroġenu rivoluzzjoni. Bħala manifattur, nara d-domanda għal dawn il-komposti tankijiet taħt pressjoni tikber kull sena.

Kif Nindirizzaw is-Sigurtà u l-Infraġilità tal-Idroġenu fit-Tankijiet?

Is-sigurtà hija t-tħassib numru wieħed għal kull min jixtri gassijiet industrijali. Mark jaf sew dan. Wieħed mill-perikli uniċi ta 'l-idroġenu huwa xi ħaġa msejħa fraġilità tal-idroġenu. L-atomi tal-idroġenu huma tant żgħar li jistgħu jitilgħu fil-ħitan tal-metall ta 'a tank tal-idroġenu. Ladarba ġewwa, jistgħu jagħmlu l-metall fraġli u suxxettibbli għall-qsim. A maqsum ħażna ta 'idroġenu bi pressjoni għolja tank huwa diżastru li qed jistenna li jiġri.

Biex tipprevjeni fraġilità tal-idroġenu, irridu noqogħdu attenti ħafna mal-materjali tagħna. Aħna nużaw ligi tal-azzar speċjali li huma reżistenti għall-fraġilità tal-idroġenu. F'tankijiet tat-Tip IV, l-inforra tal-plastik taġixxi bħala barriera, u tipproteġi l-istruttura ta 'barra. Aħna wkoll nikkontrollaw strettament il- pressjoni u temperatura waqt il-mili biex jitnaqqas l-istress fuq il tank tal-idroġenu.

Il- sigurtà tal-ħażna tal-idroġenu jinvolvi wkoll ittestjar rigoruż. Kull sistema ta 'ħażna ta' idroġenu jgħaddi minn testijiet tal-fqigħ, testijiet tal-waqgħa, u testijiet tan-nar. Aħna nittrattaw enerġija idroġenu bir-rispett. Meta ttrattati b'mod korrett mal-lemin teknoloġiji tal-ħażna tal-idroġenu, huwa sikur daqs il-gażolina jew il-gass naturali. Irridu niżguraw ħażna sigura ta 'idroġenu biex tibni fiduċja fis-suq.

X'Rwol għandha l-Ħżin tal-Enerġija tal-Idroġenu fis-Sistemi tal-Enerġija Rinnovabbli?

Ħażna ta 'enerġija ta' l-idroġenu hija l-biċċa nieqsa tal-puzzle tal-enerġija rinnovabbli. Ix-xemx mhux dejjem tiddi, u r-riħ mhux dejjem jonfoħ. Għandna bżonn mod kif naħżnu dik l-enerġija għal aktar tard. Il-batteriji huma tajbin għal ħinijiet qosra, iżda ħażna ta 'enerġija idroġenu huwa l-aħjar għal tul ta' żmien twil.

Nistgħu nużaw l-enerġija mir-riħ żejda biex imexxu l-elettrolizzaturi, u noħolqu enerġija idroġenu. Aħna naħżnu dan l-idroġenu f'tankijiet kbar jew saħansitra ġo ħażna ta' idroġenu taħt l-art kaverni. Imbagħad, ġimgħat jew xhur wara, meta jkollna bżonn l-enerġija, inħaddmu l-idroġenu minn a ċellula tal-fjuwil jew turbina biex tagħmel l-elettriku. Dan idur enerġija idroġenu f'batterija enormi għall-grilja elettrika.

Din l-applikazzjoni tagħmel enerġija idroġenu attur ewlieni fil- transizzjoni tal-enerġija. Jippermettilna nużaw aktar enerġija rinnovabbli mingħajr ma tinkwieta dwar qtugħ ta’ dawl. Għal siti industrijali, li jkollhom a ħażna ta 'enerġija idroġenu sistema tfisser li għandek enerġija ta 'backup li hija nadifa u affidabbli. Inaqqas konsum tal-enerġija mill-grilja u tnaqqas il-carbon footprints.

X'inhu l-Futur tal-Ekonomija u l-Infrastruttura tal-Idroġenu?

Il-futur huwa sabiħ għal enerġija idroġenu. Qed naraw spinta globali biex nibnu l- infrastruttura tal-idroġenu. Dan ifisser aktar pipelines, aktar stazzjonijiet ta' riforniment, u aħjar ħażna u trasport tal-idroġenu netwerks. Il- Dipartiment tal-Enerġija u l-gvernijiet madwar id-dinja qed jinvestu biljuni biex jagħmlu l- ekonomija tal-idroġenu realtà.

Se naraw avvanzi fi teknoloġiji tal-ħażna tal-idroġenu. It-tankijiet se jsiru eħfef u orħos. Trasportaturi tal-idroġenu organiku likwidu (LOHCs) jistgħu jippermettulna nittrasportaw l-idroġenu bħala likwidu bħal żejt f'temperaturi normali. Ċellula tal-fjuwil tal-idroġenu elettrika vetturi se jsiru aktar komuni fit-toroq tagħna.

Għas-sidien tan-negozji, din hija opportunità. Id-domanda għal enerġija idroġenu tagħmir, minn tankijiet tal-ħażna biex Gassijiet ta' Speċjalità ta' Purità Għolja, se skyrocket. Dawk li jinvestu fihom enerġija idroġenu issa se jmexxi s-suq. Qegħdin nimxu lejn dinja fejn enerġija idroġenu issaħħaħ il-fabbriki tagħna, it-trakkijiet tagħna, u d-djar tagħna. Huwa żmien eċċitanti biex tkun fin-negozju tal-gass.

Takeaways Ewlenin

• L-Enerġija tal-Idroġenu hija Trasportatur tal-Enerġija: Taħżen l-enerġija prodotta minn sorsi oħra, li taġixxi bħal batterija nadifa u ta 'densità għolja għad-dinja.
• Tliet Teknoloġiji Ewlenin tal-Ħżin: Aħna naħżnu l-idroġenu bħala a gass ​​kompressat, a likwidu krijoġeniku, jew fi materjali fi stat solidu.
• L-Idroġenu Kompressat huwa Standard: Għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet attwali, ħażna ta 'idroġenu bi pressjoni għolja f'tankijiet tal-fibra tal-karbonju (Tip III u IV) hija l-aktar soluzzjoni effettiva.
• Is-sigurtà hija ta' l-akbar importanza: Irridu nużaw materjali reżistenti għal fraġilità tal-idroġenu u segwi protokolli stretti biex tiżgura l- sigurtà tal-idroġenu sistemi.
• Jippermettu r-Rinnovabbli: Ħażna ta 'enerġija ta' l-idroġenu jippermettilna naħżnu ammonti massivi ta 'enerġija rinnovabbli għal perjodi twal, li jibbilanċjaw il-grilja elettrika.
• Tkabbir fl-Infrastruttura: Il- ekonomija tal-idroġenu qed tespandi, b’investimenti kbar f’ produzzjoni tal-idroġenu, tankijiet tal-ħażna, u netwerks tat-trasport globalment.