Mabilis na nagbabago ang mundo, at ang paraan ng pagpapalakas ng ating buhay ay nagbabago dito. Bilang isang may -ari ng pabrika sa Tsina na may pitong linya ng produksiyon na nakatuon sa mga pang -industriya na gas, ako, si Allen, ay napanood ang industriya na nagbabago nang maraming taon. Lumilipat kami mula sa tradisyonal na mga gasolina at naghahanap patungo sa isang mas malinis na abot -tanaw. Ang abot -tanaw na iyon ay sinindihan ng enerhiya ng hydrogen. Ang artikulong ito ay isinulat para sa mga pinuno ng negosyo tulad ni Mark Shen-tiyak, pasulong na pag-iisip na mga taong nais maunawaan ang mga mani at bolts ng pagbabagong ito.

Bakit mo ito basahin? Dahil sa pag -unawa enerhiya ng hydrogen Hindi lamang tungkol sa pag -save ng planeta; Ito ay tungkol sa matalinong negosyo. Pupunta kami upang galugarin ang mga kritikal na teknolohiya sa likod paggawa ng hydrogen At ang Mga tanke ng imbakan Ginagawa nitong posible. Kami ay sumisid sa kumplikadong mundo ng Pag -iimbak ng enerhiya At ang Teknolohiya ng imbakan Pinapanatili itong ligtas. Mula sa Mga teknolohiyang imbakan ng hydrogen tulad ng naka -compress na hydrogen sa advanced Ang pag-iimbak ng hydrogen ng high-pressure Mga solusyon, tatalakayin namin ang lahat. Titingnan natin ang hydrogen tank Sa isang bagong ilaw, pag -unawa sa mga uri ng hydrogen Mga system na makakaapekto sa hinaharap Sistema ng enerhiya. Ito ang iyong roadmap sa ekonomiya ng hydrogen.

Ano ang enerhiya ng hydrogen at bakit kritikal ito sa hinaharap?

Enerhiya ng hydrogen ay madalas na tinatawag na gasolina ng hinaharap, ngunit ito ay talagang isang enerhiya carrier. Nangangahulugan ito na nag -iimbak at gumagalaw ng enerhiya, katulad ng ginagawa ng isang baterya, sa halip na likhain ito mula sa simula tulad ng langis o karbon. Enerhiya ng hydrogen Malinis. Kapag ginamit mo ito sa a Fuel Cell, ang tanging tambutso ay purong tubig. Para sa isang mundo na nagsisikap na mabawasan ang polusyon, enerhiya ng hydrogen ay isang himala.

Ngunit bakit pinag -uusapan ng lahat enerhiya ng hydrogen Ngayon? Ito ay dahil kailangan natin ng isang Malinis na carrier ng enerhiya Iyon ay maaaring gumawa ng mabibigat na pag -angat. Ang mga baterya ay mahusay para sa mga kotse, ngunit para sa mga malalaking trak, barko, at eroplano, masyadong mabigat ang mga ito. Enerhiya ng hydrogen Nag -pack ng maraming suntok sa isang light package. Mataas ito Mga density ng enerhiya sa pamamagitan ng timbang. Gumagawa ito enerhiya ng hydrogen Ang perpektong kasosyo para sa nababago na enerhiya mga mapagkukunan tulad ng hangin at solar. Maaari kaming gumamit ng labis na solar power upang makagawa ng hydrogen, itago ito, at pagkatapos ay gamitin iyon enerhiya ng hydrogen Kapag ang araw ay hindi nagniningning.

Para sa mga negosyong tulad ng akin at sa iyo, enerhiya ng hydrogen kumakatawan sa isang napakalaking paglipat sa supply chain. Nakakakita kami ng paglipat patungo napapanatiling enerhiya saan enerhiya ng hydrogen gumaganap ng isang pangunahing papel. Pag -ampon enerhiya ng hydrogen Hindi lamang isang kalakaran; Ito ay isang kinakailangang hakbang para sa a Sustainable energy hinaharap. Habang tinitingnan namin ang Pagsusuri ng hydrogen Bilang isang pandaigdigang mapagkukunan, malinaw na enerhiya ng hydrogen Narito upang manatili.

Paano gumagana ang paggawa ng hydrogen upang ma -fuel ang berdeng ekonomiya?

Bago natin ito maiimbak, kailangan nating gawin ito. Paggawa ng hydrogen ay ang unang hakbang sa chain. Sa kasalukuyan, ang karamihan sa hydrogen ay ginawa mula sa natural gas. Ito ay mura, ngunit lumilikha ito ng carbon dioxide. Gayunpaman, ang industriya ay karera patungo berdeng hydrogen. Ito ay henerasyon ng hydrogen Paggamit ng tubig at kuryente mula sa mga nababagong mapagkukunan.

Sa aking pabrika, naiintindihan namin na ang kalidad ng mga bagay sa gas. Paggawa ng hydrogen Kailangang dalisay, lalo na para magamit sa a Hydrogen fuel cell. Kahit na ang maliliit na impurities ay maaaring masira a Fuel Cell. Iyon ang dahilan kung bakit paggawa ng hydrogen Ang mga teknolohiya ay nagiging mas advanced. Gumagamit kami ng mga electrolyzer upang maghiwalay ng tubig sa oxygen at hydrogen. Ito Malinis at napapanatiling enerhiya Ang pamamaraan ay ang puso ng hinaharap ekonomiya ng hydrogen.

Ngunit paggawa ng hydrogen ay kalahati lamang ng labanan. Kapag ginawa mo ang gas, kailangan mong ilagay ito sa kung saan. Kailangan mo ng a Sistema ng imbakan. Dito namamalagi ang hamon. Ang hydrogen ay ang magaan na elemento sa uniberso. Nais nitong makatakas. Pagkonekta ng mahusay paggawa ng hydrogen may epektibo Mga solusyon sa imbakan ng hydrogen ay ang susi sa paggawa ng buong Sistema ng enerhiya trabaho. Nang walang magandang imbakan, paggawa ng hydrogen ay nasayang.

Ano ang mga pangunahing uri ng mga teknolohiyang imbakan ng hydrogen na magagamit ngayon?

Kaya, paano natin pinapanatili ang light gas na ito sa isang lugar? Mayroong tatlong pangunahing Mga teknolohiyang imbakan ng hydrogen: gas, likido, at solid. Bawat isa Paraan ng Pag -iimbak May mga kalamangan at kahinaan nito. Ang pinaka -karaniwang Teknolohiya ng imbakan ay Gaseous hydrogen storage. Ito ay nagsasangkot ng pagpisil sa gas sa Mga tanke ng imbakan sa napakataas na panggigipit.

Ang pangalawang pamamaraan ay Liquid hydrogen storage. Kung pinalamig mo ang hydrogen hanggang -253 ° C, lumiliko ito sa isang likido. Pinapayagan ka nitong mag -imbak ng mas maraming hydrogen sa parehong puwang. Gayunpaman, ang pagpapanatili nito na ang malamig ay tumatagal ng maraming enerhiya. Ito Pag -iimbak ng likido ay kadalasang ginagamit para sa mga rocket ng espasyo o dalubhasang transportasyon.

Ang pangatlo, at pinaka futuristic, ay Solid-state storage. Gumagamit ito Mga materyales sa imbakan ng hydrogen upang sumipsip ng gas tulad ng isang espongha. Ito ay ligtas, ngunit ang mga tangke ay maaaring maging mabigat. Habang nag -explore kami Mga teknolohiyang imbakan ng hydrogen, kailangan nating balansehin ang timbang, gastos, at kaligtasan. Para sa pang -industriya na paggamit, tulad ng binili ni Mark, naka -compress na hydrogen sa isang malakas hydrogen tank ay ang pamantayan. Ito ang pinaka -mature Teknolohiya ng imbakan ng hydrogen Mayroon kaming ngayon.

Paano gumagana ang mga naka -compress na tangke ng imbakan ng hydrogen?

Humukay tayo ng mas malalim naka -compress na hydrogen. Isipin na sinusubukan na magkasya sa isang bag na natutulog sa isang maliit na sako. Kailangan mong itulak nang husto. Iyon ang ginagawa natin naka -compress na imbakan ng hydrogen. Gumagamit kami ng mga compressor upang pilitin ang gas sa a hydrogen tank. Ang mga ito ay hindi lamang normal na tangke; Sila ay mga vessel ng presyon Dinisenyo upang mapaglabanan ang napakalaking puwersa.

Sinusukat namin ang presyur na ito sa "bar." Ang isang karaniwang gulong ng kotse ay halos 2 bar. Naka -compress na hydrogen Ang mga tanke ay madalas na nagpapatakbo sa 350 bar o kahit 700 bar! Iyon ay 700 beses ang presyon ng kapaligiran. Sa mga panggigipit na ito, hydrogen gas nagiging sapat na siksik upang maging kapaki -pakinabang. Ito Ang pag-iimbak ng hydrogen ng high-pressure nagbibigay -daan sa a Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) upang magmaneho ng daan -daang milya.

Ang Sistema ng imbakan ng hydrogen Sa isang sasakyan o isang pabrika ay dapat na matatag. Mga naka -compress na sistema ng imbakan ng hydrogen Gumamit ng mga advanced na balbula at regulators upang makontrol ang daloy. Kapag binuksan mo ang balbula, ang naka -compress na hydrogen nagmamadali, handa nang magamit. Ito ay isang simpleng konsepto, ngunit ang engineering sa likod ng mga ito Mataas na presyon ng mga tangke ng imbakan ng hydrogen ay hindi kapani -paniwalang tumpak. Kailangan nating tiyakin na ang bawat hydrogen tank ay ligtas at maaasahan.

Ano ang imbakan ng likidong hydrogen at kailan ito ginagamit?

Liquid hydrogen storage ay ang mabibigat na kampeon ng density ng enerhiya. Sa pamamagitan ng paggawa ng gas sa isang likido, nadaragdagan namin nang malaki ang density nito. Nangangahulugan ito na maaari tayong magkasya ng mas maraming enerhiya sa mas maliit Mga tanke ng imbakan. Mahalaga ito para sa mga aplikasyon kung saan ang puwang ay limitado ngunit kailangan mo ng maraming kapangyarihan, tulad ng sa aerospace o mabibigat na pagpapadala.

Gayunpaman, Liquid hydrogen storage ay nakakalito. Kailangan mo ng isang espesyal na "cryogenic" hydrogen tank. Ang tangke na ito ay kumikilos tulad ng isang super-thermos. Mayroon itong mga layer ng pagkakabukod upang mapanatili ang init. Kung ang hydrogen ay nagpapainit kahit kaunti, kumukulo ito pabalik sa isang gas at lumalawak. Ito ay tinatawag na "boil-off." Ang pamamahala ng boil-off na ito ay isang pangunahing hamon sa Mga tanke ng imbakan ng likido.

Sa kabila ng mga hamon, Liquid hydrogen storage ay mahalaga para sa pandaigdigan Hydrogen Supply. Ang mga barko na nagdadala ng napakalaking halaga ng hydrogen sa buong karagatan ay malamang na gagamitin Pag -iimbak ng likido. Ito ay ang pinaka -mahusay na paraan upang ilipat ang malaking dami sa mga malalayong distansya. Para sa a ekonomiya ng hydrogen Upang pumunta sa buong mundo, kailangan nating master ang Pag -iimbak ng likidong hydrogen. Ito ay umaakma naka -compress na imbakan ng gas Sa pamamagitan ng paghawak sa mahabang paglalakbay.

Maaari bang baguhin ng mga materyales na solid-state ang pag-iimbak ng hydrogen?

Paano kung hindi natin kailangan ang mataas na presyon o matinding sipon? Iyon ang pangako ng Solid-state storage. Sa pamamaraang ito, gumagamit kami ng mga espesyal na materyales, tulad ng mga metal hydrides, sa Mag -imbak ng hydrogen. Ang Mga molekula ng hydrogen Tunay na bono sa mga metal atoms. Ito ay tulad ng metal na "magbabad" ang hydrogen. Ito imbakan ng metal hydride ay hindi kapani -paniwalang ligtas dahil ang hydrogen ay naka -lock sa solidong istraktura.

Upang mailabas ang hydrogen, init mo lang ang materyal. Inilabas nito ang gas. Ito Paraan ng imbakan ng hydrogen Nag -aalok ng mataas volumetric energy density, nangangahulugang maaari kang mag -pack ng maraming hydrogen sa isang maliit na puwang na walang mataas na presyon. Metal hydride hydrogen storage ay mahusay para sa mga nakatigil na aplikasyon, tulad ng backup na kapangyarihan para sa isang gusali.

Gayunpaman, mabigat ang mga materyales. A hydrogen tank Napuno ng metal na pulbos ay may timbang na higit pa sa isang simpleng tangke ng gas. Gumagawa ito Solid-state storage Hindi gaanong perpekto para sa mga kotse. Ngunit ang mga mananaliksik ay nagtatrabaho sa bago Mga materyales para sa imbakan ng hydrogen Iyon ay mas magaan at mas mabilis upang punan. Ang lugar na ito ng Mga teknolohiyang imbakan ng hydrogen Nakakatuwa dahil malulutas nito ang maraming mga alalahanin sa kaligtasan na nauugnay sa mataas na presyon.

Anong mga materyales ang ginagamit upang makabuo ng mga tangke ng imbakan ng hydrogen na may mataas na presyon?

Kung mag -iimbak ka ng gas sa 700 bar, hindi ka maaaring gumamit lamang ng isang kalawang na maaari. Ang pag-iimbak ng hydrogen ng high-pressure Nangangailangan ng mga materyales sa paggupit. Mayroong apat na pangunahing uri ng hydrogen tank Mga disenyo, inuri bilang Type I sa pamamagitan ng Uri IV.

Ang Uri ng I ay gawa sa lahat ng bakal. Ito ay mabigat ngunit mura. Ito ang madalas nating ginagamit para sa nakatigil imbakan ng gas sa mga pabrika. Ang Type II ay may isang liner na bakal na nakabalot sa fiberglass. Medyo magaan. Ang Type III ay may isang aluminyo liner na nakabalot sa carbon fiber. Ngayon ay papasok na tayo sa high-tech na teritoryo.

Ang pinaka advanced ay ang uri IV hydrogen tank. Ang tangke na ito ay may isang plastic liner na nakabalot sa carbon fiber. Ito ay lubos na malakas at napakagaan. Ito ang hydrogen tank ginamit sa moderno Hydrogen Fuel Cell Vehicles. Ang carbon fiber ay nagbibigay ng lakas upang hawakan ang naka -compress na hydrogen, habang ang plastik ay nagpapanatili ng gas sa loob. Ito Mga Teknolohiya ng Tank ay mahal, ngunit ang mga ito ay mahalaga para sa enerhiya ng hydrogen Rebolusyon. Bilang isang tagagawa, nakikita ko ang demand para sa mga composite na ito mga vessel ng presyon Lumalaki bawat taon.

Paano natin tatalakayin ang kaligtasan at hydrogen yakap sa mga tanke?

Ang kaligtasan ay ang bilang isang pag -aalala para sa sinumang bumili ng mga pang -industriya na gas. Alam ito ni Mark. Ang isa sa mga natatanging panganib ng hydrogen ay isang bagay na tinatawag Hydrogen Embrittlement. Ang mga hydrogen atoms ay napakaliit na maaari nilang wiggle sa mga pader ng metal ng a hydrogen tank. Kapag sa loob, maaari nilang gawin ang metal na malutong at madaling kapitan ng pag -crack. Isang basag Ang pag-iimbak ng hydrogen ng high-pressure Ang tangke ay isang sakuna na naghihintay na mangyari.

Upang maiwasan Hydrogen Embrittlement, kailangan nating maging maingat sa aming mga materyales. Gumagamit kami ng mga espesyal na haluang metal na bakal na lumalaban sa hydrogen yakap. Sa mga uri ng IV tank, ang plastic liner ay kumikilos bilang isang hadlang, na pinoprotektahan ang panlabas na istraktura. Mahigpit din nating kontrolin ang presyon at temperatura Sa panahon ng pagpuno upang mabawasan ang stress sa hydrogen tank.

Ang Kaligtasan ng imbakan ng hydrogen nagsasangkot din ng mahigpit na pagsubok. Bawat Sistema ng imbakan ng hydrogen sumailalim sa pagsabog ng pagsabog, pag -drop ng pagsubok, at pagsubok sa sunog. Tinatrato namin enerhiya ng hydrogen may paggalang. Kapag pinangasiwaan nang tama sa kanan Mga teknolohiyang imbakan ng hydrogen, ito ay ligtas tulad ng gasolina o natural gas. Kailangan nating tiyakin Ligtas na pag -iimbak ng hydrogen upang bumuo ng tiwala sa merkado.

Ano ang papel na ginagampanan ng pag -iimbak ng enerhiya ng hydrogen sa mga nababagong sistema ng kuryente?

Imbakan ng enerhiya ng hydrogen ay ang nawawalang piraso ng nababagong puzzle ng enerhiya. Ang araw ay hindi palaging lumiwanag, at ang hangin ay hindi palaging pumutok. Kailangan namin ng isang paraan upang maiimbak ang enerhiya na iyon sa ibang pagkakataon. Ang mga baterya ay mabuti sa maikling panahon, ngunit imbakan ng enerhiya ng hydrogen ay pinakamahusay para sa mahabang tibay.

Maaari naming gamitin ang labis na lakas ng hangin upang magpatakbo ng mga electrolyzer, na lumilikha enerhiya ng hydrogen. Inimbak namin ang hydrogen na ito sa malalaking tangke o kahit na sa underground hydrogen storage Caverns. Pagkatapos, linggo o buwan mamaya, kung kailangan natin ng kapangyarihan, pinapatakbo namin ang hydrogen sa pamamagitan ng a Fuel Cell o turbine upang gumawa ng koryente. Ito ay lumiliko enerhiya ng hydrogen sa isang napakalaking baterya para sa electric grid.

Ang application na ito ay gumagawa enerhiya ng hydrogen Isang pangunahing manlalaro sa Paglipat ng enerhiya. Pinapayagan kaming gumamit ng higit pa nababago na enerhiya nang hindi nababahala tungkol sa mga blackout. Para sa mga pang -industriya na site, pagkakaroon ng isang imbakan ng enerhiya ng hydrogen Ang sistema ay nangangahulugang mayroon kang backup na kapangyarihan na malinis at maaasahan. Binabawasan nito Pagkonsumo ng enerhiya mula sa grid at nagpapababa ng mga bakas ng carbon.

Ano ang kinabukasan ng ekonomiya ng hydrogen at imprastraktura?

Ang hinaharap ay maliwanag para sa enerhiya ng hydrogen. Nakakakita kami ng isang pandaigdigang pagtulak upang maitayo ang Hydrogen Infrastructure. Nangangahulugan ito ng higit pang mga pipeline, mas maraming mga istasyon ng refueling, at mas mahusay imbakan ng hydrogen at transportasyon Mga network. Ang Kagawaran ng Enerhiya At ang mga gobyerno sa buong mundo ay namumuhunan ng bilyun -bilyon upang gawin ang ekonomiya ng hydrogen isang katotohanan.

Makakakita tayo ng mga pagsulong sa Mga teknolohiyang imbakan ng hydrogen. Ang mga tanke ay makakakuha ng mas magaan at mas mura. Mga likidong organikong hydrogen carrier (LOHC) ay maaaring pahintulutan kaming magdala ng hydrogen bilang isang likido na tulad ng langis sa normal na temperatura. Ang hydrogen fuel cell electric Ang mga sasakyan ay magiging mas karaniwan sa aming mga kalsada.

Para sa mga may -ari ng negosyo, ito ay isang pagkakataon. Ang demand para sa enerhiya ng hydrogen kagamitan, mula sa Mga tanke ng imbakan sa Mataas na kadalisayan ng mga specialty gas, Will Skyrocket. Ang mga namuhunan enerhiya ng hydrogen ngayon ay hahantong sa merkado. Lumilipat tayo patungo sa isang mundo kung saan enerhiya ng hydrogen Pinipilit ang aming mga pabrika, aming mga trak, at aming mga tahanan. Ito ay isang kapana -panabik na oras upang maging sa negosyo ng gas.

Key takeaways

• Ang enerhiya ng hydrogen ay isang carrier ng enerhiya: Nag-iimbak ito ng enerhiya na ginawa mula sa iba pang mga mapagkukunan, na kumikilos tulad ng isang malinis, high-density na baterya para sa mundo.
• Tatlong pangunahing teknolohiya ng imbakan: Nag -iimbak kami ng hydrogen bilang isang naka -compress na gas, a Cryogenic Liquid, o sa Mga Materyales ng Solid-State.
• Ang naka -compress na hydrogen ay pamantayan: Para sa karamihan ng kasalukuyang mga aplikasyon, Ang pag-iimbak ng hydrogen ng high-pressure Sa mga tanke ng carbon fiber (Type III at IV) ay ang pinaka -epektibong solusyon.
• Ang kaligtasan ay pinakamahalaga: Dapat nating gamitin ang mga materyales na lumalaban sa Hydrogen Embrittlement at sundin ang mahigpit na mga protocol upang matiyak ang Kaligtasan ng hydrogen mga system.
• Pagpapagana ng mga renewable: Imbakan ng enerhiya ng hydrogen Pinapayagan kaming mag -imbak ng napakalaking halaga ng nababagong kapangyarihan para sa mahabang panahon, pagbabalanse ng elektrikal na grid.
• Paglago ng imprastraktura: Ang ekonomiya ng hydrogen ay lumalawak, na may napakalaking pamumuhunan sa paggawa ng hydrogen, Mga tanke ng imbakan, at mga network ng transportasyon sa buong mundo.