Содержание:
Введение
- Химические способы хранения
- Физические способы хранения
- Характеристики систем хранения водорода
Заключение
Введение
Я уже упоминал, что парадокс водорода и всей водородной энергетики в том, что при наибольшей весовой теплоте сгорания (МДж/кг) у водорода наименьшая объемная теплота сгорания (МДж/м3). Из этого следует, что на практике для хранения больших количеств водорода понадобятся громоздкие системы аккумулирования.
Но прежде, чем перейти к рассмотрению особенностей того или иного метода хранения, рассмотрим их общую классификацию. А именно, различают две большие категории хранения водорода:
- химические (физико-химические);
- физические.
1. Химические способы хранения
Заключаются в образовании различных химических связей в виде молекулярного, либо атомарного водорода с некоторыми материалами. К этому методу относятся следующие процессы:
- абсорбция - сорбирование кристаллической решеткой металлов с образованием различных соединений (гидриды металлов и интерметаллические соединения, в том числе жидкие органические гидриды);
- адсорбция – концентрация молекулярного водорода на поверхности материала (различные органические углеводородные материалы).
2. Физические способы хранения
Состоят в повышении концентрации хранимого водорода на единицу объема за счет его сжатия или сжижения. При этом водород сохраняет молекулярную структуру, практически не взаимодействующая со средой хранения. Сюда относятся следующие основные методы:
- сжатый газообразный водород в различных сосудах и резервуарах (газовые баллоны, подземные резервуары);
- жидкий водород – различные криогенные резервуары и контейнеры.
3. Характеристики систем хранения водорода
Все способы хранения водорода сравнивают по ряду параметров, основными из которых являются следующие.
- Объемное содержание водорода (в кг/м3) – масса водорода, приходящаяся на единицу объема аккумулятора.
- Массовое содержание водорода (массовое содержание водорода на массу общего веса заряженного аккумулятора, в %масс).
- Условия гидрирования-дегидрирования (давление и температура водорода, при которых происходит его аккумулирование в материале и высвобождение).
- Циклическая устойчивость или срок службы водородного аккумулятора (количество циклов перезарядки с сохранением приемлемых параметров, которое может обеспечить аккумулятор).
- Стоимость.
При дальнейшем развитии канала в будущих публикациях я буду отдельно углубляться и подробно рассматривать все методы хранения водорода.
Заключение
Хранение водорода как было, так и до сих пор является главной проблемой на пути становления водородной энергетики и этому есть вполне очевидные причины. Среди всего разнообразия способов хранения водорода до сих не существует оптимального и самого эффективного, который бы удовлетворял всем необходимым критериям. Тем не менее, работа в этом направлении продолжается и в наши дни по всему миру.