ما هي تقنيات تخزين الهيدروجين؟ (II) - التخزين المادي (الغاز أو السائل)

ما هي تقنيات تخزين الهيدروجين؟ (II) - التخزين الفيزيائي (الغاز أو السائل)

طرق تخزين الهيدروجين المستخدمة من قبل الصناعة والأوساط الأكاديمية يمكن تقسيمها إلى نوعين:

التخزين القائم على الفيزياء (الغازية أو السائلة)

التخزين المعتمد على المواد (تفاعل الهيدروجين مع مواد التخزين)

في التخزين القائم على المواد، يتم تخزين الهيدروجين في ثلاث وسائط مختلفة: هيدريدات المعادن (الوسائط الصلبة)، وحاملات الهيدروجين السائل، وتخزين سطح المواد.

2.1 تخزين هيدريد المعادن

يتم امتصاص الهيدروجين الجزيئي على سطح المعدن في نظام تخزين هيدريد المعدن، ثم يتم إدخال العنصر (H) إلى الشبكة المعدنية عبر مخرجات الحرارة ويتم إطلاقه مع مدخلات الحرارة. بالمقارنة مع التخزين الفيزيائي التقليدي، تتمتع هيدريدات المعادن بالعديد من المزايا، مثل الكثافة الحجمية العالية، والسلامة، وانخفاض درجة حرارة التشغيل والضغط، وما إلى ذلك. تبلغ الكثافة الظاهرية لمعظم الهيدريدات أكثر من 80 كجم / م 3.

هيدريد المعدن مركب يتكون من عناصر معدنية معينة وعنصر الهيدروجين. هذه المركبات لها خصائص كيميائية نشطة واحتياطيات صغيرة، ولكن لها قيمة استخدام عالية. هيدريد المعدن عند ملء الهيدروجين، طارد للحرارة؛ عند إطلاق الهيدروجين، ماص للحرارة. يمكن استخدام دورة إطلاق الحرارة الماصة للحرارة لتخزين الحرارة ونقلها

2.2 حامل الهيدروجين العضوي السائل

مبدأ تكنولوجيا تخزين الهيدروجين العضوي السائل (LOHC باختصار) هو استخدام زوج من التفاعلات العكسية بين عوامل تخزين الهيدروجين مثل الأوليفينات أو الألكينات أو الهيدروكربونات العطرية والهيدروجين لتحقيق الهدرجة ونزع الهيدروجين. تتراوح كثافة تخزين الهيدروجين بين 5% و10%، ولها سعة تخزين كبيرة للهيدروجين، ومواد تخزين الهيدروجين عبارة عن مادة عضوية سائلة، والتي يمكن نقلها في درجة الحرارة والضغط العادي، وهي مريحة وآمنة. يمكن لـ LOHC تخزين الهيدروجين كيميائيًا بكثافة عالية في ظل الظروف البيئية الاسمية. عند ملء الهيدروجين، الطاردة للحرارة. عند إطلاق الهيدروجين، ماص للحرارة.

2.3 أنظمة التخزين السطحي (الممتزات)

يمكن أيضًا تخزين الهيدروجين بشكل عكسي على شكل مواد سوربات عن طريق الامتزاز، عبر قوى فان دير فال، في مواد ذات مساحات سطحية محددة جدًا. تشمل بعض المواد الممتزة الأطر المعدنية العضوية (MOFs)، والزيوليت، وأنابيب الكربون النانوية، وما إلى ذلك. وتكون درجات حرارة التشغيل المطلوبة أقل والضغوط في هذا النوع من التخزين أعلى. تتميز أنظمة التخزين السطحية أيضًا بكثافة حجمية منخفضة.