Quản trị lưu trữ hydrogen
Lưu trữ hydro là công nghệ then chốt cho phép phát triển công nghệ hydro và pin nhiên liệu trong các ứng dụng bao gồm năng lượng cố định, năng lượng di động và giao thông vận tải. Hydro có năng lượng trên khối lượng cao nhất so với bất kỳ loại nhiên liệu nào; tuy nhiên, mật độ nhiệt độ môi trường xung quanh thấp dẫn đến năng lượng trên một đơn vị thể tích thấp, do đó đòi hỏi phải phát triển các phương pháp lưu trữ tiên tiến có tiềm năng cho mật độ năng lượng cao hơn.
Hydro có thể được lưu trữ vật lý dưới dạng khí hoặc chất lỏng. Việc lưu trữ hydro dưới dạng khí thường cần có bể chứa áp suất cao (áp suất bể 350–700 bar [5.000–10.000 psi]).Việc lưu trữ hydro bằng phương pháp hấp phụ khai thác liên kết van der Waals vật lý giữa hydro phân tử và vật liệu có diện tích bề mặt riêng cao.
Công nghệ đã thiết lập
Hydrogen được nén là một dạng lưu trữ trong đó khí hydro được giữ dưới áp suất để tăng mật độ lưu trữ. Hydro nén trong bình hydro ở áp suất 350 bar (5.000 psi) và 700 bar (10.000 psi) được sử dụng cho hệ thống bình hydro trên xe, dựa trên công nghệ composite carbon loại IV. Các nhà sản xuất ô tô bao gồm Honda và Nissan đã và đang phát triển giải pháp này.
Hydrogen lỏng dành cho xe ô tô, ví dụ như sản xuất xe BMW Hydrogen. Nhật Bản có kho chứa hydro lỏng (LH2) ở cảng Kobe. Hydro được hóa lỏng bằng cách giảm nhiệt độ của nó xuống −253 °C, tương tự như khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) được bảo quản ở −162 °C. Mức giảm hiệu suất tiềm năng chỉ có thể đạt được là 12,79%, hoặc 4,26 kW⋅h/kg trong tổng số 33,3 kW⋅h/kg.
Lưu trữ dưới dạng hóa chất: Dung lượng trọng lượng hydro của vật liệu lưu trữ đề xuất cho nhiên liệu hydro là một hàm số của nhiệt độ giải phóng hydro. Các mục tiêu đã được hạ xuống. Lưu trữ hóa chất có thể mang lại hiệu suất lưu trữ cao do mật độ lưu trữ cao.
Amonia (NH3) giải phóng H2 trong chất cải cách xúc tác thích hợp. Amoniac cung cấp mật độ lưu trữ hydro cao dưới dạng chất lỏng với áp suất nhẹ và hạn chế đông lạnh: Nó cũng có thể được lưu trữ dưới dạng chất lỏng ở nhiệt độ và áp suất phòng khi trộn với nước. Amoniac là hóa chất được sản xuất phổ biến thứ hai trên thế giới và có cơ sở hạ tầng lớn để sản xuất, vận chuyển và phân phối amoniac.
