أوعية ضغط الهيدروجين وطرق التخزين الأخرى

يمكن تخزين الهيدروجين في حالة غازية أو سائلة وكذلك في شكل مرتبط كيميائيًا على مدى فترات طويلة من الزمن. يعتمد اختيار أوعية ضغط الهيدروجين وطرق التخزين الأخرى على المتطلبات المتنقلة أو الثابتة ، واستقرار المواد المستخدمة ، وكمية الهيدروجين المراد تخزينها وعلى جوانب السلامة.

في ظل الظروف المحيطة ، يكون الهيدروجين غازيًا. إنه أخف عنصر في الجدول الدوري وله كثافة طاقة حجمية منخفضة جدًا. وبالتالي ، بالنسبة لجميع مزايا طرق تخزين الهيدروجين التقليدية والبديلة ، هناك أيضًا العديد من التحديات. يعتمد نوع تخزين الهيدروجين الأمثل دائمًا على طبيعة الاستخدام.

لتخزين الهيدروجين الغازي في حجم محدود ، يجب أن يكون مضغوطًا للغاية.

يصعب احتواء غاز الهيدروجين ؛ يمكنه الهروب من خلال أصغر التسريبات. عند انخفاض الضغط بشكل كبير ، يمكن تخزينه في شكله السائل ، ولكن فقط عند درجة حرارة -253 درجة مئوية ، الأمر الذي يتطلب تبريدًا ثابتًا.

CGH2 - التخزين كغاز مضغوط

يتم ضغط الهيدروجين الغازي (CGH2: الهيدروجين الغازي المضغوط) وتخزينه في أوعية ضغط الهيدروجين التي يجب أن تكون قادرة على تحمل الضغط العالي جدًا. طريقة التخزين هذه مثالية للتخزين الثابت ، على سبيل المثال. في تطبيقات الهاتف المتحرك للسيارات والمركبات التجارية. يعد تخزين الغاز المضغوط عند 700 بار هو الحل الأكثر تقدمًا حتى الآن.

LH2 - التخزين في صورة هيدروجين سائل

يمكن أيضًا تخزين الهيدروجين في حالته السائلة بكثافة أعلى بكثير وعند -253 درجة مئوية (LH2: الهيدروجين السائل). نظرًا لأن طريقة التخزين هذه أرخص بالنسبة لكميات الغاز الأكبر ، يتم استخدامها للنقل خارج الشبكة عبر مسافات طويلة ، على سبيل المثال. النقل بشاحنات صهريجية أو صنادل دبابات أو عربات صهريج للسكك الحديدية. العيب هو أن الهيدروجين السائل يمكن أن يتبخر من خلال الاحترار (ما يسمى الغليان) وبالتالي يحتاج إلى تبريد ثابت.

لاستخدام طريقة بديلة لمواجهة تحديات الحفاظ على الضغط أو درجة الحرارة ، يتم استخدام ما يسمى بحاملات الهيدروجين. عندما يتشكل تخزين الهيدروجين ، يستخدمون تقنيات تعتمد على الترابط الفيزيائي أو الكيميائي للهيدروجين بمادة أخرى.

التخزين بالامتصاص في هيدرات المعادن

يمكن للهيدروجين أن يشكل مركبًا كيميائيًا بمعدن أو سبيكة ، وهو ما يسمى بالهيدريد المعدني ، والذي يسمح بتخزين الحالة الصلبة: عندما يتلامس الهيدروجين مع سطح مادة التخزين ، تنقسم جزيئات الهيدروجين إلى هيدروجين ذري و تخترق المادة. ومع ذلك ، فإن هذا له عيب يتمثل في أن وزن مادة التخزين مرتفع نسبيًا مقارنة بالهيدروجين الممتص.

LOHC - حامل الهيدروجين العضوي السائل

تخزن ناقلات الهيدروجين العضوية السائلة (LOHC) الهيدروجين في وسط ناقل سائل عضوي. خلال هذه العملية ، يتم تحويل الهيدروجين إلى مادة أخرى عن طريق الترابط الكيميائي ، مما يسمح بالتخزين بدون ضغط ونقل كميات كبيرة حتى في درجة حرارة الغرفة. عن طريق عكس التفاعل الكيميائي ، يتم إطلاق الهيدروجين من المادة الحاملة.

تتضمن أمثلة أنظمة LOHC هدرجة المواد العضوية ، وتشكيل الكحولات مع أول أكسيد الكربون ، والاقتران بالزيوت ، أو حتى استخدام الأمونيا كمادة حاملة للهيدروجين.

سواء كانت غازية أو سائلة أو ثابتة أو متحركة أو في وسط ناقل صلب ، فإن كل طريقة لتخزين الهيدروجين لها مكانها. يفرض التطبيق المحدد استخدام تقنية التخزين ، حيث يجب معالجة التحديات التالية:

• يجب مراعاة الكفاءة الكلية لسلسلة تحويل الطاقة (الطاقة الكهربائية إلى الهيدروجين إلى طاقة كهربائية).
• يجب مراعاة القابلية العالية للاشتعال أو مدى قابلية الاشتعال الواسع.
• يعد تخزين الكميات الكبيرة تحديًا نظرًا لحجم التخزين الكبير المطلوب ، خاصة في المركبات.
• يمكن للهيدروجين الهروب بسهولة من خلال التسرب.
• التبريد المستمر ضروري عند تخزين الهيدروجين السائل.

بصفتنا مشغلًا لشبكات الغاز أو مرافق تخزين الغاز أو مرافق التخزين الوسيطة أو كموزع للغاز ، فإننا ندعمك في جميع التحديات المتعلقة بتخزين الهيدروجين. سنساعدك في التعديل التحديثي الفعال من حيث التكلفة لمنشآتك الحالية وكذلك في تخطيط وإنشاء مرافق جديدة.

• اختبار ملاءمة مرافق التخزين القائمة لتوافقها مع الهيدروجين
• دعم تطوير المفاهيم لنماذج الأعمال الجديدة ، ودراسات الربحية ، واختيار التقنيات المناسبة والمواقع المناسبة وكذلك تأهيل الموظفين
• الإشراف على إنشاء (إنشاء وتركيب) مرافق تخزين الهيدروجين
• اختبار القبول
• اعتماد محطات توليد الكهرباء
• تقييمات المطابقة لمنشآت تخزين الهيدروجين
• إثبات اختبارات الأداء في موقع الانشاء لضمان الكفاءة وضمانات معدل الاستخدام
• تحليلات المخاطر وفقًا لـ HAZOP / ROGA ، وإعداد مفاهيم السلامة وخطط الاستجابة للحوادث وخطط الاستجابة للطوارئ وخطط الوقاية