Мир быстро меняется, и вместе с ним меняется то, как мы обеспечиваем свою жизнь. Будучи владельцем завода в Китае с семью производственными линиями по производству промышленных газов, я, Аллен, годами наблюдал за развитием отрасли. Мы отходим от традиционных видов топлива и стремимся к более чистым горизонтам. Этот горизонт освещен водородная энергетика. Эта статья написана для таких бизнес-лидеров, как Марк Шен, — решительных, дальновидных людей, которые хотят понять суть этого изменения.

Почему вам стоит это прочитать? Потому что понимание водородная энергетика речь идет не только о спасении планеты; речь идет об умном бизнесе. Мы собираемся изучить критически важные технологии, лежащие в основе производство водорода и резервуары для хранения это делает это возможным. Мы окунемся в сложный мир накопитель энергии и технология хранения это сохраняет его в безопасности. От технологии хранения водорода нравиться сжатый водород для продвинутых хранилище водорода под высоким давлением решения, мы все это рассмотрим. Мы посмотрим на водородный бак в новом свете, понимая виды водорода системы, которые будут обеспечивать будущее энергетическая система. Это ваша дорожная карта к водородная экономика.

Что такое водородная энергетика и почему она важна для будущего?

Водородная энергетика часто называют топливом будущего, но на самом деле это энергоноситель. Это означает, что он хранит и перемещает энергию, как это делает батарея, а не создает ее с нуля, как нефть или уголь. Водородная энергетика чистый. Когда вы используете его в топливный элемент, единственный выхлоп - чистая вода. Для мира, пытающегося уменьшить загрязнение, водородная энергетика это чудо.

Но почему все говорят о водородная энергетика сейчас? Это потому, что нам нужен чистый энергетический носитель который может поднять тяжесть. Аккумуляторы отлично подходят для автомобилей, но для больших грузовиков, кораблей и самолетов они слишком тяжелы. Водородная энергетика сочетает в себе много возможностей в легкой упаковке. Он имеет высокий плотность энергии по весу. Это делает водородная энергетика идеальный партнер для возобновляемая энергия источники, такие как ветер и солнце. Мы можем использовать дополнительную солнечную энергию для производства водорода, хранения его и последующего использования. водородная энергетика когда солнце не светит.

Для таких предприятий, как мой и ваш, водородная энергетика представляет собой масштабный сдвиг в цепочке поставок. Мы наблюдаем движение в сторону устойчивая энергетика где водородная энергетика играет центральную роль. принятие водородная энергетика это не просто тенденция; это необходимый шаг для устойчивое энергетическое будущее. Когда мы смотрим на оценка водорода как глобальный ресурс, очевидно, что водородная энергетика здесь, чтобы остаться.

Как производство водорода способствует развитию зеленой экономики?

Прежде чем мы сможем его сохранить, мы должны его сделать. Производство водорода является первым шагом в цепочке. В настоящее время большая часть водорода производится из природного газа. Это дешево, но при этом образуется углекислый газ. Однако отрасль стремительно приближается к зеленый водород. Это производство водорода использование воды и электроэнергии из возобновляемых источников.

На моем заводе мы понимаем, что качество газа имеет значение. Производство водорода должны быть чистыми, особенно для использования в водородный топливный элемент. Даже малейшие примеси могут испортить топливный элемент. Вот почему производство водорода технологии становятся более продвинутыми. Мы используем электролизеры для разделения воды на кислород и водород. Это чистая и устойчивая энергия метод – это сердце будущего водородная экономика.

Но производство водорода это только полдела. Как только вы сделаете газ, вам нужно будет его куда-то поместить. Вам нужен система хранения. Вот в чем заключается проблема. Водород – самый легкий элемент во Вселенной. Оно хочет убежать. Эффективное подключение производство водорода с эффективным решения для хранения водорода это ключ к созданию целого энергетическая система работа. Без хорошего хранения, производство водорода тратится впустую.

Какие основные типы технологий хранения водорода доступны сегодня?

Итак, как нам сохранить этот легкий газ в одном месте? Есть три основных технологии хранения водорода: газ, жидкость и твердое тело. Каждый метод хранения имеет свои плюсы и минусы. Самый распространенный технология хранения является хранилище газообразного водорода. Это предполагает сжатие газа в резервуары для хранения при очень высоких давлениях.

Второй метод хранилище жидкого водорода. Если охладить водород до -253°C, он превратится в жидкость. Это позволяет хранить гораздо больше водорода в том же пространстве. Однако поддержание такого холода требует много энергии. Это хранение жидкости в основном используется для космических ракет или специализированного транспорта.

Третий, и самый футуристический, твердотельное хранилище. Это использует материалы для хранения водорода впитывать газ как губка. Это очень безопасно, но танки могут быть тяжелыми. Когда мы исследуем технологии хранения водорода, мы должны сбалансировать вес, стоимость и безопасность. Для промышленного использования, как то, что покупает Марк, сжатый водород в сильном водородный бак является стандартом. Это самый взрослый технология хранения водорода у нас есть прямо сейчас.

Как на самом деле работают резервуары для хранения сжатого водорода?

Давайте копнем глубже сжатый водород. Представьте себе, что вы пытаетесь уместить спальный мешок в крошечный мешок. Вам придется сильно подтолкнуть. Это то, что мы делаем с хранилище сжатого водорода. Мы используем компрессоры, чтобы нагнетать газ в водородный бак. Это не просто обычные танки; они сосуды под давлением спроектирован так, чтобы выдерживать огромную силу.

Мы измеряем это давление в «барах». Стандартная автомобильная шина имеет давление около 2 бар. Сжатый водород резервуары часто работают при давлении 350 бар или даже 700 бар! Это в 700 раз превышает давление атмосферы. При таком давлении водородный газ становится достаточно плотным, чтобы быть полезным. Это хранилище водорода под высоким давлением позволяет электромобиль на топливных элементах (FCEV), чтобы проехать сотни миль.

The система хранения водорода в автомобиле или на заводе должны быть прочными. Системы хранения сжатого водорода используйте современные клапаны и регуляторы для управления потоком. Когда вы открываете клапан, сжатый водород выбегает, готовый к использованию. Это простая концепция, но инженерные решения, стоящие за ней, резервуары для хранения водорода высокого давления невероятно точен. Нам необходимо обеспечить, чтобы каждый водородный бак является безопасным и надежным.

Что такое хранение жидкого водорода и когда оно используется?

Хранение жидкого водорода является чемпионом в тяжелом весе по плотности энергии. Превращая газ в жидкость, мы значительно увеличиваем его плотность. Это означает, что мы можем вместить больше энергии в меньшие резервуары для хранения. Это крайне важно для приложений, где пространство ограничено, но вам нужно много энергии, например, в аэрокосмической или тяжелой судоходстве.

Однако, хранилище жидкого водорода это сложно. Нужен специальный «криогенный» водородный бак. Этот резервуар действует как супертермос. Он имеет слои изоляции для защиты от тепла. Если водород хоть немного нагреется, он снова превратится в газ и расширится. Это называется «выкипание». Управление этим выкипанием является серьезной проблемой в резервуары для хранения жидкого водорода.

Несмотря на трудности, хранилище жидкого водорода имеет жизненно важное значение для глобального подача водорода. Суда, перевозящие огромное количество водорода через океаны, вероятно, будут использовать хранилище жидкости. Это наиболее эффективный способ перемещения больших объемов грузов на большие расстояния. Для водородная экономика чтобы выйти на глобальный уровень, нам необходимо освоить хранение жидкого водорода. Он дополняет хранилище сжатого газа справляясь с дальним путешествием.

Могут ли твердотельные материалы произвести революцию в хранении водорода?

Что, если бы нам не требовалось высокое давление или сильный холод? Это обещание твердотельное хранилище. В этом методе мы используем специальные материалы, такие как гидриды металлов, для хранить водород. молекулы водорода фактически связываются с атомами металла. Как будто металл «впитывает» водород. Это хранилище металлгидридов невероятно безопасен, поскольку водород заперт в твердой структуре.

Чтобы вывести водород, вы просто нагреваете материал. Это высвобождает газ. Это метод хранения водорода предлагает высокие объемная плотность энергииЭто означает, что вы можете упаковать много водорода в небольшое пространство без высокого давления. Металлогидридное хранилище водорода отлично подходит для стационарных применений, например, для резервного питания здания.

Однако материалы тяжелые. А водородный бак наполненный металлическим порошком, весит намного больше, чем простой бензобак. Это делает твердотельное хранилище менее идеален для автомобилей. Но исследователи работают над новыми материалы для хранения водорода которые легче и быстрее заполняются. Эта область технологии хранения водорода интересен, поскольку решает многие проблемы безопасности, связанные с высоким давлением.

Какие материалы используются для изготовления резервуаров для хранения водорода под высоким давлением?

Если вы собираетесь хранить газ при давлении 700 бар, вы не можете использовать только ржавую старую канистру. Хранение водорода под высоким давлением требуются современные материалы. Существует четыре основных типа водородный бак конструкции, отнесенные к типам I–IV.

Тип I изготовлен полностью из стали. Он тяжелый, но дешевый. Это то, что мы часто используем для стационарных хранилище газа на заводах. Тип II имеет стальной вкладыш, обернутый стекловолокном. Это немного легче. Тип III имеет алюминиевый вкладыш, обернутый углеродным волокном. Сейчас мы вступаем на территорию высоких технологий.

Самым продвинутым является Type IV. водородный бак. Этот резервуар имеет пластиковый вкладыш, обернутый углеродным волокном. Он чрезвычайно прочный и очень легкий. Это водородный бак используется в современном автомобили на водородных топливных элементах. Углеродное волокно обеспечивает прочность, удерживающую сжатый водород, в то время как пластик удерживает газ внутри. Эти танковые технологии стоят дорого, но они необходимы для водородная энергетика революция. Как производитель я вижу спрос на эти композиты. сосуды под давлением растет с каждым годом.

Как мы решаем проблемы безопасности и водородного охрупчивания резервуаров?

Безопасность является проблемой номер один для всех, кто покупает промышленные газы. Марк это хорошо знает. Одной из уникальных опасностей водорода является то, что называется водородное охрупчивание. Атомы водорода настолько малы, что могут проникать в металлические стенки водородный бак. Попав внутрь, они могут сделать металл хрупким и склонным к растрескиванию. Треснутый хранилище водорода под высоким давлением танк – это катастрофа, ожидающая своего часа.

Чтобы предотвратить водородное охрупчивание, мы должны быть очень осторожны с нашими материалами. Мы используем специальные стальные сплавы, которые устойчив к водородному охрупчиванию. В резервуарах типа IV пластиковый вкладыш действует как барьер, защищающий внешнюю конструкцию. Мы также строго контролируем давление и температура во время наполнения, чтобы минимизировать нагрузку на водородный бак.

The безопасность хранения водорода также предполагает тщательное тестирование. Каждый система хранения водорода проходит испытания на взрыв, падение и испытания на огнестойкость. Мы лечим водородная энергетика с уважением. При правильном обращении с правильным технологии хранения водорода, он так же безопасен, как бензин или природный газ. Нам необходимо обеспечить безопасное хранение водорода для укрепления доверия на рынке.

Какую роль играет хранение водородной энергии в системах возобновляемой энергетики?

Водородное хранилище энергии является недостающей частью головоломки возобновляемой энергетики. Не всегда светит солнце и не всегда дует ветер. Нам нужен способ сохранить эту энергию на будущее. Батареи хороши для кратковременного использования, но водородное хранилище энергии лучше всего подходит для длительного использования.

Мы можем использовать избыток энергии ветра для запуска электролизеров, создавая водородная энергетика. Мы храним этот водород в больших резервуарах или даже в подземное хранилище водорода пещеры. Затем, недели или месяцы спустя, когда нам нужна энергия, мы пропускаем водород через топливный элемент или турбина для производства электроэнергии. Это превращает водородная энергетика в огромную батарею для электросети.

Это приложение делает водородная энергетика ключевой игрок в энергетический переход. Это позволяет нам использовать больше возобновляемая энергия не беспокоясь об отключениях электроэнергии. Для промышленных объектов, имеющих водородное хранилище энергии означает, что у вас есть резервное питание, чистое и надежное. Это уменьшает потребление энергии от сети и снижает выбросы углекислого газа.

Каково будущее водородной экономики и инфраструктуры?

Будущее светлое для водородная энергетика. Мы наблюдаем глобальный толчок к созданию водородная инфраструктура. Это означает больше трубопроводов, больше заправочных станций и улучшение качества топлива. хранение и транспортировка водорода сети. Министерство энергетики и правительства во всем мире инвестируют миллиарды, чтобы сделать водородная экономика реальность.

Мы увидим прогресс в технологии хранения водорода. Танки станут легче и дешевле. Жидкие органические носители водорода (LOHC) могут позволить нам транспортировать водород в виде маслоподобной жидкости при нормальных температурах. Водородный топливный элемент электрический автомобили станут более распространенными на наших дорогах.

Для владельцев бизнеса это возможность. Спрос на водородная энергетика оборудование, от резервуары для хранения к Специальные газы высокой чистоты, взлетит до небес. Те, кто инвестирует в водородная энергетика теперь будет лидировать на рынке. Мы движемся к миру, где водородная энергетика Наши заводы, наши грузовики и наши дома питаются энергией. Это захватывающее время для газового бизнеса.

Ключевые выводы

• Водородная энергетика – энергоноситель: Он хранит энергию, полученную из других источников, действуя как чистая батарея высокой плотности для всего мира.
• Три основные технологии хранения данных: Мы храним водород в виде сжатый газ, а криогенная жидкостьили в твердотельные материалы.
• Сжатый водород является стандартным: Для большинства современных приложений хранилище водорода под высоким давлением в резервуарах из углеродного волокна (тип III и IV) является наиболее эффективным решением.
• Безопасность превыше всего: Мы должны использовать материалы, устойчивые к водородное охрупчивание и следовать строгим протоколам для обеспечения безопасность водорода системы.
• Включение возобновляемых источников энергии: Водородное хранилище энергии позволяет нам хранить огромные объемы возобновляемой энергии в течение длительного времени, балансируя электрическую сеть.
• Рост инфраструктуры: The водородная экономика расширяется благодаря огромным инвестициям в производство водорода, резервуары для храненияи транспортные сети по всему миру.