Apakah teknologi penyimpanan hidrogen? (II) - Penyimpanan berasaskan fizikal (gas atau cecair)

Apakah teknologi penyimpanan hidrogen? (II) - Penyimpanan berasaskan fizikal (gas atau cecair)

Kaedah penyimpanan hidrogen digunakan oleh industri dan akademia boleh dibahagikan kepada dua jenis:

Penyimpanan berasaskan fizik (gas atau cecair)

Penyimpanan berasaskan bahan (hidrogen berinteraksi dengan bahan simpanan)

Dalam storan berasaskan bahan, hidrogen disimpan dalam tiga media berbeza: hidrida logam (media pepejal), pembawa hidrogen cecair dan penyimpanan permukaan bahan.

2.1 Penyimpanan hidrida logam

Hidrogen molekul terserap ke permukaan logam dalam sistem penyimpanan hidrida logam, dan kemudian unsur (H) dimasukkan ke dalam kekisi logam melalui keluaran haba dan dilepaskan bersama input haba. Berbanding dengan penyimpanan berasaskan fizikal tradisional, hidrida logam mempunyai banyak kelebihan, seperti ketumpatan volum tinggi, keselamatan, suhu dan tekanan operasi yang rendah, dsb. Ketumpatan pukal kebanyakan hidrida adalah melebihi 80 kg/m3.

Hidrida logam ialah sebatian yang terdiri daripada unsur logam dan unsur hidrogen tertentu. Sebatian sedemikian mempunyai sifat kimia aktif dan rizab kecil, tetapi ia mempunyai nilai kegunaan yang tinggi. Hidrida logam ialah apabila mengisi hidrogen, eksotermik; apabila dibebaskan hidrogen, endotermik; kitaran pelepasan haba-endoterma ini boleh digunakan untuk menyimpan dan menghantar haba

2.2 Pembawa hidrogen organik cecair

Prinsip teknologi penyimpanan hidrogen organik cecair (pendek kata LOHC) adalah menggunakan sepasang tindak balas boleh balik antara agen penyimpanan hidrogen seperti olefin, alkuna atau hidrokarbon aromatik dan hidrogen untuk mencapai penghidrogenan dan penyahhidrogenan. Ketumpatan penyimpanan hidrogen jisim adalah antara 5% dan 10%, mempunyai kapasiti penyimpanan hidrogen yang besar, dan bahan simpanan hidrogen adalah bahan organik cecair, yang boleh diangkut pada suhu dan tekanan biasa, yang mudah dan selamat. LOHC boleh menyimpan hidrogen secara kimia pada ketumpatan tinggi di bawah keadaan persekitaran nominal. apabila mengisi hidrogen, eksotermik; apabila dibebaskan hidrogen, endotermik.

2.3 Sistem storan permukaan (penjerap)

Hidrogen juga boleh disimpan secara terbalik sebagai sorbat melalui penjerapan, melalui daya van der Waals, dalam bahan dengan luas permukaan yang sangat spesifik. Sesetengah bahan penjerap termasuk rangka kerja logam-organik (MOF), zeolit, tiub nano karbon, dll. Suhu operasi yang diperlukan adalah lebih rendah dan tekanan dengan bentuk penyimpanan ini lebih tinggi. Sistem storan permukaan juga mempunyai ketumpatan isipadu yang rendah.