Actuellement, les technologies de stockage d'hydrogène les plus courantes comprennent le stockage gazeux à haute pression, le stockage de liquide cryogénique et le stockage à l'état solide. Parmi ceux-ci, le stockage gazeux à haute pression est devenu la technologie la plus mature en raison de son faible coût, de son ravitaillement hydrogène rapide, de sa faible consommation d'énergie et de sa structure simple, ce qui en fait la technologie de stockage d'hydrogène préférée.
Quatre types de réservoirs de stockage d'hydrogène:
En dehors des réservoirs composites complets de type V émergents sans revêtements internes, quatre types de réservoirs de stockage d'hydrogène sont entrés sur le marché:
1.Type I Tanks All-Metal: Ces réservoirs offrent une plus grande capacité à des pressions de travail allant de 17,5 à 20 MPa, avec des coûts inférieurs. Ils sont utilisés en quantités limitées pour les camions et les bus de gaz naturel comprimé).
2. Tancues composites en métal Type II: Ces réservoirs combinent des revêtements métalliques (généralement en acier) avec des matériaux composites enroulés dans une direction de cerceau. Ils offrent une capacité relativement importante à des pressions de travail entre 26 et 30 MPa, avec des coûts modérés. Ils sont largement utilisés pour les applications de véhicules GNC.
3. Tank Tank Type III All-Composite: Ces réservoirs présentent une plus petite capacité à des pressions de travail comprises entre 30 et 70 MPa, avec des revêtements métalliques (acier / aluminium) et des coûts plus élevés. Ils trouvent des applications dans des véhicules à pile à combustible hydrogène légers.
4. Tentes composites en plastique IV Type IV: Ces réservoirs offrent une plus petite capacité à des pressions de travail comprises entre 30 et 70 MPa, avec des revêtements en matériaux tels que le polyamide (PA6), le polyéthylène haute densité (HDPE) et les plastiques en polyester (PET).
Avantages des réservoirs de stockage d'hydrogène de type IV:
Actuellement, les réservoirs de type IV sont largement utilisés sur les marchés mondiaux, tandis que les réservoirs de type III dominent toujours le marché commercial du stockage d'hydrogène.
Il est bien connu que lorsque la pression de l'hydrogène dépasse 30 MPa, une fragilisation à l'hydrogène irréversible peut se produire, conduisant à la corrosion de la doublure métallique et entraînant des fissures et des fractures. Cette situation peut potentiellement entraîner une fuite d'hydrogène et une explosion ultérieure.
De plus, l'aluminium en métal et en fibre de carbone dans la couche d'enroulement ont une différence de potentiel, ce qui établit un contact direct entre la doublure en aluminium et l'enroulement en fibre de carbone susceptible de corrosion. Pour éviter cela, les chercheurs ont ajouté une couche de corrosion de décharge entre la doublure et la couche d'enroulement. Cependant, cela augmente le poids global des réservoirs de stockage d'hydrogène, ajoutant aux difficultés et coûts logistiques.
Sécréter le transport d'hydrogène: une priorité:
Par rapport aux réservoirs de type III, les réservoirs de stockage d'hydrogène de type IV offrent des avantages importants en termes de sécurité. Premièrement, les réservoirs de type IV utilisent des revêtements non métalliques composés de matériaux composites tels que le polyamide (PA6), le polyéthylène haute densité (HDPE) et les plastiques en polyester (PET). Le polyamide (PA6) offre une excellente résistance à la traction, une résistance à l'impact et une température de fusion élevée (jusqu'à 220 ℃). Le polyéthylène à haute densité (HDPE) présente une excellente résistance à la chaleur, une résistance aux fissures du stress environnemental, une ténacité et une résistance à l'impact. Avec le renforcement de ces matériaux composites en plastique, les réservoirs de type IV démontrent une résistance supérieure à l'embrimance et à la corrosion de l'hydrogène, entraînant une durée de vie de service prolongée et une sécurité accrue. Deuxièmement, la nature légère des matériaux composites en plastique réduit le poids des réservoirs, entraînant une baisse des coûts logistiques.
Conclusion:
L'intégration des matériaux composites dans les réservoirs de stockage d'hydrogène de type IV représente une progression importante pour améliorer la sécurité et les performances. L'adoption de revêtements non métalliques, tels que le polyamide (PA6), le polyéthylène haute densité (HDPE) et les plastiques en polyester (PET), offre une résistance améliorée à l'embrimance et à la corrosion de l'hydrogène. De plus, les caractéristiques légères de ces matériaux composites en plastique contribuent à une réduction du poids et à des coûts logistiques inférieurs. Alors que les réservoirs de type IV gagnent largement sur les marchés et que les réservoirs de type III restent dominants, le développement continu des technologies de stockage d'hydrogène est crucial pour réaliser le plein potentiel de l'hydrogène en tant que source d'énergie propre.
Heure du poste: 17 novembre 2023