氫氣存儲(chǔ)技術(shù)主要包括以下幾種:
高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫:這是發(fā)展最成熟、最常用的儲(chǔ)氫技術(shù)。通過高壓壓縮的方式將氫氣存儲(chǔ)在耐高壓的容器中,常見的壓力標(biāo)準(zhǔn)有15、35、70MPa。高壓儲(chǔ)氫瓶主要有純鋼制金屬瓶(I型)、鋼制內(nèi)膽纖維環(huán)向纏繞瓶(II型)、鋁內(nèi)膽纖維全纏繞瓶(III型)及塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶(IV型)。
低溫液態(tài)儲(chǔ)氫:液態(tài)氫需要保存在非常低的溫度下(-252.8℃),通常用于火箭發(fā)射和其他交通工具。液態(tài)氫的密度小,但儲(chǔ)存效率高。
固態(tài)合金儲(chǔ)氫:利用某些金屬或金屬化合物在特定條件下吸收和釋放氫氣的特性。常用的儲(chǔ)氫合金包括稀土系、欽系、錯(cuò)系和鎂系。這種方法的儲(chǔ)氫密度高、運(yùn)行壓力低、安全性好。
有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫:利用有機(jī)液體氫化物作為氫載體,在較低壓力和相對(duì)高的溫度下儲(chǔ)存和輸送氫氣。常用的有機(jī)物氫載體包括苯、甲苯、甲基環(huán)己烷和萘。這種方法的優(yōu)勢(shì)在于不需要耐壓容器和低溫設(shè)備,且儲(chǔ)運(yùn)效率高。
各種儲(chǔ)氫技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)如下:
高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫:優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟、成本較低、易放氫;缺點(diǎn)是儲(chǔ)量小、耗能大,存在氫氣泄露和容器爆破的風(fēng)險(xiǎn)。
低溫液態(tài)儲(chǔ)氫:優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)存效率高;缺點(diǎn)是需要極低溫度保存,成本較高。
固態(tài)合金儲(chǔ)氫:優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)氫密度高、安全性好;缺點(diǎn)是技術(shù)復(fù)雜,成本較高。
有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫:優(yōu)點(diǎn)是安全性高、儲(chǔ)運(yùn)效率高;缺點(diǎn)是技術(shù)相對(duì)較新,需要進(jìn)一步研究和優(yōu)化。
最新研究進(jìn)展和未來發(fā)展方向:
高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫:研究重點(diǎn)在于開發(fā)低成本、高性能的碳纖維復(fù)合材料,降低儲(chǔ)氫瓶的成本。
低溫液態(tài)儲(chǔ)氫:研究重點(diǎn)在于降低液壓成本和尋找廉價(jià)易得的保溫材料。
有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫:尋求高效催化劑以提高儲(chǔ)氫能力。
固態(tài)材料儲(chǔ)氫:研發(fā)高效催化劑和提升氫氣與材料的相互作用力。
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