Ներկայումս ջրածնի կուտակման ամենատարածված տեխնոլոգիաներն են բարձր ճնշման գազային կուտակումը, կրիոգեն հեղուկի կուտակումը և պինդ վիճակում կուտակումը: Դրանցից բարձր ճնշման գազային կուտակումը դարձել է ամենազարգացած տեխնոլոգիան՝ իր ցածր գնի, ջրածնի արագ լիցքավորման, ցածր էներգիայի սպառման և պարզ կառուցվածքի շնորհիվ, ինչը այն դարձնում է ջրածնի կուտակման նախընտրելի տեխնոլոգիա:
Ջրածնի կուտակման չորս տեսակի բաքեր՝
Բացի ի հայտ եկող V տիպի լիարժեք կոմպոզիտային բաքերից՝ առանց ներքին ծածկույթների, շուկա են մտել ջրածնի կուտակման չորս տեսակ՝
1. I տիպի ամբողջությամբ մետաղական բաքեր. Այս բաքերը առաջարկում են ավելի մեծ տարողություն 17.5-ից մինչև 20 ՄՊա աշխատանքային ճնշման դեպքում՝ ավելի ցածր գնով: Դրանք սահմանափակ քանակությամբ օգտագործվում են CNG (սեղմված բնական գազ) աշխատող բեռնատարների և ավտոբուսների համար:
2. II տիպի մետաղական ծածկույթով կոմպոզիտային բաքեր. Այս բաքերը համատեղում են մետաղական ծածկույթները (սովորաբար պողպատ) օղակաձև փաթաթված կոմպոզիտային նյութերի հետ: Դրանք ապահովում են համեմատաբար մեծ տարողություն 26-ից 30 ՄՊա աշխատանքային ճնշման դեպքում՝ չափավոր արժեքով: Դրանք լայնորեն օգտագործվում են CNG տրանսպորտային միջոցների կիրառման համար:
3. III տիպի ամբողջությամբ կոմպոզիտային բաքեր. Այս բաքերը ունեն ավելի փոքր տարողություն 30-ից 70 ՄՊա աշխատանքային ճնշման դեպքում, մետաղական ծածկույթներ (պողպատ/ալյումին) և ավելի բարձր գին։ Դրանք կիրառություն են գտնում թեթև ջրածնային վառելիքային բջիջներով տրանսպորտային միջոցներում։
4. IV տիպի պլաստիկե ծածկույթով կոմպոզիտային բաքեր. Այս բաքերը առաջարկում են ավելի փոքր տարողություն 30-ից 70 ՄՊա աշխատանքային ճնշումների դեպքում, որոնց ծածկույթները պատրաստված են պոլիամիդից (PA6), բարձր խտության պոլիէթիլենից (HDPE) և պոլիեսթերային պլաստմասսայից (PET) նման նյութերից:
IV տիպի ջրածնի կուտակիչ բաքերի առավելությունները.
Ներկայումս IV տիպի բաքերը լայնորեն օգտագործվում են համաշխարհային շուկաներում, մինչդեռ III տիպի բաքերը դեռևս գերիշխում են առևտրային ջրածնի պահեստավորման շուկայում։
Հայտնի է, որ երբ ջրածնի ճնշումը գերազանցում է 30 ՄՊա-ն, կարող է տեղի ունենալ ջրածնի անդառնալի փխրունություն, որը կհանգեցնի մետաղական ծածկույթի կոռոզիայի և ճաքերի ու կոտրվածքների առաջացման: Այս իրավիճակը կարող է հանգեցնել ջրածնի արտահոսքի և հետագա պայթյունի:
Բացի այդ, փաթաթման շերտում ալյումինե մետաղը և ածխածնային մանրաթելը ունեն պոտենցիալների տարբերություն, ինչը ալյումինե ծածկույթի և ածխածնային մանրաթելային փաթաթման միջև անմիջական շփումը դարձնում է կոռոզիայի ենթակա: Դա կանխելու համար հետազոտողները ծածկույթի և փաթաթման շերտի միջև ավելացրել են արտանետման կոռոզիայի շերտ: Սակայն սա մեծացնում է ջրածնի պահեստավորման բաքերի ընդհանուր քաշը, ինչը մեծացնում է լոգիստիկ դժվարությունները և ծախսերը:
Անվտանգ ջրածնի փոխադրում. Առաջնահերթություն.
III տիպի բաքերի համեմատ, IV տիպի ջրածնի կուտակման բաքերը զգալի առավելություններ են առաջարկում անվտանգության առումով: Նախ, IV տիպի բաքերը օգտագործում են ոչ մետաղական ծածկույթներ, որոնք կազմված են կոմպոզիտային նյութերից, ինչպիսիք են պոլիամիդը (PA6), բարձր խտության պոլիէթիլենը (HDPE) և պոլիեսթերային պլաստմասսաները (PET): Պոլիամիդը (PA6) ապահովում է գերազանց ձգման ամրություն, հարվածային դիմադրություն և բարձր հալման ջերմաստիճան (մինչև 220℃): Բարձր խտության պոլիէթիլենը (HDPE) ցուցաբերում է գերազանց ջերմային դիմադրություն, շրջակա միջավայրի սթրեսի ճաքերի դիմադրություն, ամրություն և հարվածային դիմադրություն: Այս պլաստիկ կոմպոզիտային նյութերի ամրապնդման շնորհիվ IV տիպի բաքերը ցուցաբերում են գերազանց դիմադրություն ջրածնի փխրունության և կոռոզիայի նկատմամբ, ինչը հանգեցնում է ծառայության ժամկետի երկարացմանը և անվտանգության բարձրացմանը: Երկրորդ, պլաստիկ կոմպոզիտային նյութերի թեթև բնույթը նվազեցնում է բաքերի քաշը, ինչը հանգեցնում է լոգիստիկ ծախսերի նվազմանը:
Եզրակացություն.
IV տիպի ջրածնի կուտակման բաքերում կոմպոզիտային նյութերի ինտեգրումը նշանակալի առաջընթաց է անվտանգության և արդյունավետության բարձրացման գործում: Ոչ մետաղական ծածկույթների, ինչպիսիք են պոլիամիդը (PA6), բարձր խտության պոլիէթիլենը (HDPE) և պոլիեսթերային պլաստմասսաները (PET), կիրառումը ապահովում է բարելավված դիմադրություն ջրածնի փխրունության և կոռոզիայի նկատմամբ: Ավելին, այս պլաստիկ կոմպոզիտային նյութերի թեթև բնութագրերը նպաստում են քաշի նվազեցմանը և լոգիստիկ ծախսերի իջեցմանը: Քանի որ IV տիպի բաքերը լայնորեն կիրառվում են շուկաներում, իսկ III տիպի բաքերը շարունակում են գերիշխող մնալ, ջրածնի կուտակման տեխնոլոգիաների շարունակական զարգացումը կարևոր է ջրածնի՝ որպես մաքուր էներգիայի աղբյուրի, լիարժեք ներուժի իրացման համար:
Հրապարակման ժամանակը. Նոյեմբերի 17-2023