Свет се брзо мења, а са њим се мења и начин на који покрећемо своје животе. Као власник фабрике у Кини са седам производних линија посвећених индустријским гасовима, ја, Ален, годинама посматрам како се индустрија развија. Удаљавамо се од традиционалних горива и гледамо ка чистијем хоризонту. Тај хоризонт је осветљен енергија водоника. Овај чланак је написан за пословне лидере попут Марка Шена—одлучне, напредне људе који желе да разумеју детаље ове промене.

Зашто бисте ово прочитали? Јер разумевање енергија водоника није само спасавање планете; ради се о паметном пословању. Истражићемо критичне технологије иза производња водоника анд тхе резервоари за складиштење који то омогућавају. Заронићемо у сложени свет складиште енергије анд тхе технологија складиштења то га чува. Од технологије складиштења водоника као компримовани водоник до напредног складиште водоника под високим притиском решења, ми ћемо све то покрити. Погледаћемо на резервоар водоника у новом светлу, разумевање врсте водоника системе који ће покретати будућност енергетски систем. Ово је ваш путоказ до економија водоника.

Шта је енергија водоника и зашто је критична за будућност?

Енергија водоника се често назива горивом будућности, али је заправо носилац енергије. То значи да складишти и помера енергију, слично као што то ради батерија, уместо да је ствара од нуле попут нафте или угља. Енергија водоника је чист. Када га користите у а горивне ћелије, једини издувни гас је чиста вода. За свет који покушава да смањи загађење, енергија водоника је чудо.

Али зашто сви причају енергија водоника сада? То је зато што нам треба а чист енергент који може да подиже тешка. Батерије су одличне за аутомобиле, али за велике камионе, бродове и авионе су претешке. Енергија водоника пакује много ударца у лаганом паковању. Има високу густине енергије по тежини. Ово чини енергија водоника савршен партнер за обновљива енергија извори попут ветра и сунца. Можемо да користимо додатну соларну енергију да направимо водоник, складиштимо га и онда то искористимо енергија водоника кад сунце не сија.

За предузећа попут мог и вашег, енергија водоника представља огромну промену у ланцу снабдевања. Видимо помак ка одржива енергија где енергија водоника игра централну улогу. Усвајање енергија водоника није само тренд; то је неопходан корак за а одржива енергетска будућност. Док гледамо на процена водоника као глобални ресурс јасно је да енергија водоника је ту да остане.

Како производња водоника ради на покретању зелене економије?

Пре него што можемо да га ускладиштимо, морамо га направити. Производња водоника је први корак у ланцу. Тренутно се већина водоника производи од природног гаса. Ово је јефтино, али ствара угљен-диоксид. Међутим, индустрија јури ка зелени водоник. Ово је стварање водоника коришћење воде и електричне енергије из обновљивих извора.

У мојој фабрици разумемо да је квалитет гаса битан. Производња водоника мора бити чист, посебно за употребу у а водонична горивна ћелија. Чак и ситне нечистоће могу уништити а горивне ћелије. Зато је производња водоника технологије постају све напредније. Користимо електролизере за цепање воде на кисеоник и водоник. Ово чиста и одржива енергија метода је срце будућности економија водоника.

Али производња водоника је само пола битке. Једном када направите гас, морате га негде ставити. Треба вам а систем складиштења. Ту лежи изазов. Водоник је најлакши елемент у универзуму. Жели да побегне. Повезивање ефикасно производња водоника са ефективним раствори за складиштење водоника је кључ за стварање целине енергетски систем рад. Без доброг складиштења, производња водоника се троши.

Које су главне врсте технологија складиштења водоника данас доступне?

Дакле, како да задржимо овај лаки гас на једном месту? Постоје три главна технологије складиштења водоника: гас, течност и чврста супстанца. Сваки начин складиштења има своје предности и мане. Најчешћи технологија складиштења је складиштење гасовитог водоника. Ово укључује истискивање гаса резервоари за складиштење при веома високим притисцима.

Други метод је складиштење течног водоника. Ако водоник охладите до -253°Ц, он се претвара у течност. Ово вам омогућава да складиштите много више водоника у истом простору. Међутим, одржавање на хладном захтева много енергије. Ово складиштење течности се углавном користи за свемирске ракете или специјализовани транспорт.

Трећи, и најфутуристичкији, јесте чврста меморија. Ово користи материјали за складиштење водоника да упија гас као сунђер. Ово је веома безбедно, али резервоари могу бити тешки. Док истражујемо технологије складиштења водоника, морамо да ускладимо тежину, цену и безбедност. За индустријску употребу, попут онога што Марк купује, компримовани водоник у јаком резервоар водоника је стандард. Најзрелије је технологија складиштења водоника имамо управо сада.

Како заправо функционишу резервоари за складиштење компримованог водоника?

Хајде да копамо дубље компримовани водоник. Замислите да покушавате да ставите врећу за спавање у малу врећу. Морате снажно притиснути. То је оно са чиме радимо складиште компримованог водоника. Користимо компресоре да натерамо гас у а резервоар водоника. Ово нису само нормални тенкови; они су посуде под притиском дизајниран да издржи огромну силу.

Овај притисак меримо у "барима". Стандардна аутомобилска гума је око 2 бара. Компримовани водоник резервоари често раде на 350 бара или чак 700 бара! То је 700 пута већи притисак од атмосфере. На овим притисцима, гас водоник постаје довољно густ да буде користан. Ово складиште водоника под високим притиском дозвољава а електрично возило на гориве ћелије (ФЦЕВ) за вожњу стотинама миља.

Тхе систем за складиштење водоника у возилу или фабрици морају бити робусни. Системи за складиштење компримованог водоника користите напредне вентиле и регулаторе за контролу протока. Када отворите вентил, компримовани водоник изјури, спреман за употребу. То је једноставан концепт, али инжењеринг иза њих резервоари за складиштење водоника под високим притиском је невероватно прецизан. Морамо да обезбедимо да сваки резервоар водоника је сигуран и поуздан.

Шта је складиштење течног водоника и када се користи?

Складиштење течног водоника је шампион у тешкој категорији у густини енергије. Претварањем гаса у течност значајно повећавамо његову густину. То значи да можемо да ставимо више енергије у мање резервоари за складиштење. Ово је кључно за апликације где је простор ограничен, али вам је потребно много енергије, на пример у ваздухопловству или тешком транспорту.

међутим, складиштење течног водоника је незгодно. Потребан вам је посебан "криогеник" резервоар водоника. Овај резервоар делује као супер-термос. Има слојеве изолације да задржи топлоту. Ако се водоник макар и мало загреје, он поново кључа у гас и шири се. Ово се зове "испаривање". Управљање овим испаравањем је велики изазов у резервоари за складиштење течног водоника.

Упркос изазовима, складиштење течног водоника је од виталног значаја за глобално снабдевање водоником. Вероватно ће користити бродови који превозе огромне количине водоника преко океана складиштење течности. То је најефикаснији начин за премештање великих количина на велике удаљености. За а економија водоника да бисмо постали глобални, морамо да савладамо складиштење течног водоника. Допуњује складиште компримованог гаса управљањем дугог путовања.

Могу ли материјали у чврстом стању да револуционишу складиштење водоника?

Шта ако нам није потребан висок притисак или екстремна хладноћа? То је обећање чврста меморија. У овој методи користимо специјалне материјале, попут металних хидрида складиштити водоник. Тхе молекуле водоника заправо везу са атомима метала. Као да метал "упија" водоник. Ово складиштење метал-хидрида је невероватно безбедно јер је водоник закључан у чврстој структури.

Да бисте избацили водоник, једноставно загрејете материјал. Ово ослобађа гас. Ово метода складиштења водоника нуди високе запреминска густина енергије, што значи да можете спаковати много водоника у мали простор без високог притиска. Складиштење водоника метал-хидрида је одличан за стационарне апликације, као што је резервно напајање за зграду.

Међутим, материјали су тешки. А резервоар водоника напуњен металним прахом тежи много више од обичног резервоара за гас. Ово чини чврста меморија мање идеалан за аутомобиле. Али истраживачи раде на новом материјали за складиштење водоника који су лакши и бржи за пуњење. Ова област од технологије складиштења водоника је узбудљив јер решава многе безбедносне проблеме повезане са високим притиском.

Који се материјали користе за изградњу резервоара за складиштење водоника под високим притиском?

Ако ћете складиштити гас на 700 бара, не можете користити само зарђалу стару конзерву. Складиштење водоника под високим притиском захтева најсавременије материјале. Постоје четири главне врсте резервоар водоника дизајни, класификовани као Тип И до Тип ИВ.

Тип И је направљен од потпуног челика. Тежак је али јефтин. Ово је оно што често користимо за стационар складиште гаса у фабрикама. Тип ИИ има челичну облогу умотану у фиберглас. Мало је лакши. Тип ИИИ има алуминијумску облогу умотану у карбонска влакна. Сада улазимо у територију високе технологије.

Најнапреднији је тип ИВ резервоар водоника. Овај резервоар има пластичну облогу умотану у карбонска влакна. Изузетно је јак и веома лаган. Ово је резервоар водоника користи се у модерним возила са водоничним горивним ћелијама. Угљична влакна пружају снагу за држање компримовани водоник, док пластика задржава гас унутра. Ове технологије резервоара су скупи, али су неопходни за енергија водоника револуција. Као произвођач, видим потражњу за овим композитима посуде под притиском расте сваке године.

Како се бавимо безбедношћу и кртошћу водоника у резервоарима?

Сигурност је брига број један за свакога ко купује индустријске гасове. Марк то добро зна. Једна од јединствених опасности водоника је нешто што се зове крхкост водоника. Атоми водоника су толико мали да могу да се померају у металне зидове а резервоар водоника. Када уђу, могу учинити метал крхким и склоним пуцању. А црацкед складиште водоника под високим притиском тенк је катастрофа која чека да се догоди.

За спречавање крхкост водоника, морамо бити веома пажљиви са нашим материјалима. Користимо специјалне легуре челика које су отпоран на водоничну кртост. У резервоарима типа ИВ, пластична облога делује као баријера, штитећи спољашњу структуру. Такође стриктно контролишемо притисак и температура током пуњења како би се смањио стрес на резервоар водоника.

Тхе сигурност складиштења водоника такође укључује ригорозно тестирање. Сваки систем за складиштење водоника подвргава се тестирању пуцања, тестирању пада и тестирању ватре. Лечимо енергија водоника са поштовањем. Када се правилно рукује десном технологије складиштења водоника, безбедан је као бензин или природни гас. Морамо да обезбедимо безбедно складиштење водоника да изгради поверење у тржиште.

Какву улогу има складиштење енергије водоника у системима за обновљиву енергију?

Складиштење енергије водоника је део који недостаје у слагалици обновљиве енергије. Сунце не сија увек, а ветар не дува увек. Потребан нам је начин да ту енергију сачувамо за касније. Батерије су добре за кратко време, али складиште енергије водоника најбоље је за дуготрајно.

Можемо користити вишак енергије ветра за покретање електролизера, стварајући енергија водоника. Овај водоник чувамо у великим резервоарима или чак у подземно складиште водоника пећине. Затим, недељама или месецима касније, када нам затреба струја, водимо водоник кроз а горивне ћелије или турбина за производњу струје. Ово се окреће енергија водоника у масивну батерију за електричну мрежу.

Ова апликација чини енергија водоника кључни играч у енергетска транзиција. Омогућава нам да користимо више обновљива енергија без бриге о замрачењима. За индустријске локације, имају а складиште енергије водоника систем значи да имате резервно напајање које је чисто и поуздано. То смањује потрошња енергије из мреже и смањује угљенични отисак.

Каква је будућност водоничне економије и инфраструктуре?

Будућност је светла за енергија водоника. Видимо глобални подстицај за изградњу водоничне инфраструктуре. То значи више цевовода, више станица за допуну горива и боље складиштење и транспорт водоника мреже. Тхе Департмент оф Енерги а владе широм света улажу милијарде да би направиле економија водоника реалност.

Видећемо напредак у технологије складиштења водоника. Танкови ће постати лакши и јефтинији. Течни органски носачи водоника (ЛОХЦ) би нам могли омогућити да транспортујемо водоник као течност налик уљу на нормалним температурама. Водоникова горивна ћелија електрична возила ће постати чешћа на нашим путевима.

За власнике предузећа ово је прилика. Потражња за енергија водоника опреме, од резервоари за складиштење да Специјални гасови високе чистоће, ће скочити у небо. Они који улажу у енергија водоника сада ће водити тржиште. Крећемо се ка свету где енергија водоника покреће наше фабрике, наше камионе и наше домове. Ово је узбудљиво време за посао са гасом.

Кеи Такеаваис

• Енергија водоника је носилац енергије: Он складишти енергију произведену из других извора, делујући као чиста батерија високе густине за свет.
• Три главне технологије складиштења: Водоник чувамо као а компримовани гас, а криогена течност, или у материјали у чврстом стању.
• Компримовани водоник је стандардан: За најновије апликације, складиште водоника под високим притиском у резервоарима од угљеничних влакана (Тип ИИИ и ИВ) је најефикасније решење.
• Безбедност је најважнија: Морамо користити материјале отпорне на крхкост водоника и придржавајте се строгих протокола како бисте осигурали сигурност водоника система.
• Омогућавање обновљивих извора енергије: Складиштење енергије водоника омогућава нам да складиштимо огромне количине обновљиве енергије на дуге периоде, балансирајући електричну мрежу.
• Инфраструктурни раст: Тхе економија водоника се шири, уз огромне инвестиције у производња водоника, резервоари за складиштење, и транспортне мреже широм света.