सध्या, सर्वात सामान्य हायड्रोजन साठवण तंत्रज्ञानामध्ये उच्च-दाब वायू साठवण, क्रायोजेनिक द्रव साठवण आणि घन-स्थिती साठवण यांचा समावेश आहे. यापैकी, कमी किमती, जलद हायड्रोजन रिफ्युएलिंग, कमी ऊर्जा वापर आणि साध्या रचनेमुळे उच्च-दाब वायू साठवण हे सर्वात परिपक्व तंत्रज्ञान म्हणून उदयास आले आहे, ज्यामुळे ते पसंतीचे हायड्रोजन साठवण तंत्रज्ञान बनले आहे.
हायड्रोजन साठवण टाक्यांचे चार प्रकार:
अंतर्गत लाइनर्सशिवाय उदयोन्मुख टाइप व्ही फुल कंपोझिट टँक व्यतिरिक्त, चार प्रकारचे हायड्रोजन स्टोरेज टँक बाजारात दाखल झाले आहेत:
१. प्रकार १ च्या सर्व धातूंच्या टाक्या: या टाक्या १७.५ ते २० MPa पर्यंतच्या कार्यरत दाबांवर जास्त क्षमता देतात, कमी खर्चात. ते CNG (कॉम्प्रेस्ड नॅचरल गॅस) ट्रक आणि बसेससाठी मर्यादित प्रमाणात वापरले जातात.
२.टाईप II मेटल-लाइन्ड कंपोझिट टँक: या टँकमध्ये मेटल लाइनर्स (सामान्यत: स्टील) कंपोझिट मटेरियल एका हुप दिशेने गुंडाळलेले असतात. ते २६ ते ३० MPa दरम्यान कार्यरत दाबांवर तुलनेने मोठी क्षमता प्रदान करतात, मध्यम खर्चासह. ते CNG वाहन अनुप्रयोगांसाठी मोठ्या प्रमाणात वापरले जातात.
३. प्रकार III सर्व-संमिश्र टाक्या: या टाक्यांमध्ये ३० ते ७० MPa दरम्यान कार्यरत दाबांवर कमी क्षमता असते, धातूचे लाइनर (स्टील/अॅल्युमिनियम) असतात आणि त्यांची किंमत जास्त असते. हलक्या वजनाच्या हायड्रोजन इंधन सेल वाहनांमध्ये त्यांचा वापर केला जातो.
४. प्रकार IV प्लास्टिक-लाइन केलेल्या कंपोझिट टाक्या: या टाक्या ३० ते ७० MPa दरम्यान कार्यरत दाबांवर कमी क्षमता देतात, ज्यामध्ये पॉलिमाइड (PA6), उच्च-घनता पॉलीथिलीन (HDPE) आणि पॉलिस्टर प्लास्टिक (PET) सारख्या पदार्थांपासून बनवलेले लाइनर असतात.
प्रकार IV हायड्रोजन स्टोरेज टँकचे फायदे:
सध्या, जागतिक बाजारपेठेत टाइप IV टँकचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो, तर टाइप III टँक अजूनही व्यावसायिक हायड्रोजन स्टोरेज मार्केटमध्ये वर्चस्व गाजवतात.
जेव्हा हायड्रोजनचा दाब ३० MPa पेक्षा जास्त असतो तेव्हा अपरिवर्तनीय हायड्रोजन भंग होऊ शकतो, ज्यामुळे धातूच्या लाइनरला गंज येतो आणि त्यामुळे भेगा आणि फ्रॅक्चर होतात हे सर्वज्ञात आहे. या परिस्थितीमुळे हायड्रोजन गळती आणि त्यानंतरचा स्फोट होण्याची शक्यता असते.
याव्यतिरिक्त, वाइंडिंग लेयरमधील अॅल्युमिनियम धातू आणि कार्बन फायबरमध्ये संभाव्य फरक असतो, ज्यामुळे अॅल्युमिनियम लाइनर आणि कार्बन फायबर वाइंडिंग यांच्यात थेट संपर्क होऊन ते गंजण्यास संवेदनशील बनतात. हे टाळण्यासाठी, संशोधकांनी लाइनर आणि वाइंडिंग लेयरमध्ये डिस्चार्ज गंज थर जोडला आहे. तथापि, यामुळे हायड्रोजन स्टोरेज टँकचे एकूण वजन वाढते, ज्यामुळे लॉजिस्टिक अडचणी आणि खर्च वाढतात.
सुरक्षित हायड्रोजन वाहतूक: प्राधान्य:
प्रकार III टाक्यांच्या तुलनेत, प्रकार IV हायड्रोजन स्टोरेज टाक्या सुरक्षिततेच्या दृष्टीने महत्त्वपूर्ण फायदे देतात. प्रथम, प्रकार IV टाक्या पॉलिमाइड (PA6), उच्च-घनता पॉलीथिलीन (HDPE) आणि पॉलिस्टर प्लास्टिक (PET) सारख्या संमिश्र पदार्थांपासून बनलेल्या नॉन-मेटॅलिक लाइनर्सचा वापर करतात. पॉलिमाइड (PA6) उत्कृष्ट तन्य शक्ती, प्रभाव प्रतिरोधकता आणि उच्च वितळण्याचे तापमान (220℃ पर्यंत) देते. उच्च-घनता पॉलीथिलीन (HDPE) उत्कृष्ट उष्णता प्रतिरोधकता, पर्यावरणीय ताण क्रॅक प्रतिरोधकता, कडकपणा आणि प्रभाव प्रतिरोधकता प्रदर्शित करते. या प्लास्टिक संमिश्र पदार्थांच्या मजबुतीकरणासह, प्रकार IV टाक्या हायड्रोजन भंग आणि गंज यांना उत्कृष्ट प्रतिकार दर्शवितात, परिणामी त्यांचे सेवा आयुष्य वाढवते आणि सुरक्षितता वाढते. दुसरे म्हणजे, प्लास्टिक संमिश्र पदार्थांचे हलके स्वरूप टाक्यांचे वजन कमी करते, परिणामी लॉजिस्टिक खर्च कमी होतो.
निष्कर्ष:
प्रकार IV हायड्रोजन स्टोरेज टँकमध्ये संमिश्र पदार्थांचे एकत्रीकरण सुरक्षितता आणि कार्यक्षमता वाढविण्यात लक्षणीय प्रगती दर्शवते. पॉलिमाइड (PA6), उच्च-घनता पॉलीथिलीन (HDPE) आणि पॉलिस्टर प्लास्टिक (PET) सारख्या नॉन-मेटॅलिक लाइनर्सचा अवलंब केल्याने हायड्रोजन भंग आणि गंज यांना सुधारित प्रतिकार मिळतो. शिवाय, या प्लास्टिक संमिश्र पदार्थांच्या हलक्या वजनाच्या वैशिष्ट्यांमुळे वजन कमी होते आणि लॉजिस्टिक खर्च कमी होतो. प्रकार IV टँक बाजारात व्यापक वापर मिळवत असल्याने आणि प्रकार III टँक प्रबळ राहिल्याने, स्वच्छ ऊर्जा स्रोत म्हणून हायड्रोजनची पूर्ण क्षमता साकार करण्यासाठी हायड्रोजन स्टोरेज तंत्रज्ञानाचा सतत विकास महत्त्वाचा आहे.
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-१७-२०२३