Skladiščenje in transport tekočega vodika je osnova za varno, učinkovito, obsežno in nizkocenovno uporabo tekočega vodika ter ključ do rešitve poti uporabe vodikove tehnologije.
Skladiščenje in transport tekočega vodika lahko razdelimo na dve vrsti: skladiščenje v kontejnerjih in transport po cevovodih. V obliki skladiščne strukture se za skladiščenje in transport v kontejnerjih običajno uporabljajo sferični in valjasti rezervoarji. V obliki prevoza se uporabljajo priklopniki za prevoz tekočega vodika, železniški vagoni s cisterno za tekoči vodik in ladje s cisterno za tekoči vodik.
Poleg upoštevanja udarcev, vibracij in drugih dejavnikov, ki so vključeni v proces običajnega transporta tekočin, je treba zaradi nizkega vrelišča tekočega vodika (20,3 K), majhne latentne toplote izhlapevanja in enostavnega izhlapevanja pri skladiščenju in transportu v posodah uporabiti stroge tehnične ukrepe za zmanjšanje uhajanja toplote ali pa uporabiti nedestruktivno skladiščenje in transport, da se stopnja uparjanja tekočega vodika zmanjša na minimum ali nič, sicer lahko pride do povečanja tlaka v posodi. To lahko povzroči tveganje previsokega tlaka ali izgube zaradi izbruha. Kot je prikazano na spodnji sliki, se pri skladiščenju in transportu tekočega vodika s tehničnega vidika uporablja predvsem pasivna adiabatna tehnologija za zmanjšanje prevodnosti toplote in aktivna hladilna tehnologija, ki se nalaga na to osnovo, za zmanjšanje uhajanja toplote ali ustvarjanje dodatne hladilne zmogljivosti.
Glede na fizikalne in kemijske lastnosti samega tekočega vodika ima njegov način shranjevanja in transporta številne prednosti pred načinom shranjevanja plinastega vodika pod visokim tlakom, ki se pogosto uporablja na Kitajskem, vendar ima zaradi relativno zapletenega proizvodnega procesa tudi nekaj slabosti.
Veliko razmerje med težo pri skladiščenju, priročno shranjevanje in prevoz ter vozilo
V primerjavi s shranjevanjem plinastega vodika je največja prednost tekočega vodika njegova visoka gostota. Gostota tekočega vodika je 70,8 kg/m3, kar je 5-krat, 3-krat oziroma 1,8-krat večja od gostote vodika pod visokim tlakom 20, 35 in 70 MPa. Zato je tekoči vodik primernejši za shranjevanje in transport vodika v velikem obsegu, kar lahko reši težave s shranjevanjem in transportom vodikove energije.
Nizek tlak shranjevanja, enostavno zagotavljanje varnosti
Shranjevanje tekočega vodika na osnovi izolacije zagotavlja stabilnost posode, pri čemer je raven tlaka pri dnevnem skladiščenju in transportu nizka (običajno nižja od 1 MPa), kar je precej nižje od ravni tlaka pri visokotlačnem plinu in skladiščenju ter transportu vodika, kar olajša zagotavljanje varnosti pri vsakodnevnem delovanju. V kombinaciji z značilnostmi velikega razmerja teže pri skladiščenju tekočega vodika bo v prihodnosti obsežna promocija vodikove energije ter skladiščenja in transporta tekočega vodika (kot je postaja za hidrogeniranje tekočega vodika) zagotovila varnejši obratovalni sistem v urbanih območjih z veliko gostoto pozidave, gosto poseljenostjo in visokimi stroški zemljišč, celoten sistem pa bo pokrival manjše območje, kar bo zahtevalo manjše začetne naložbene in obratovalne stroške.
Visoka čistost uparjanja, ki ustreza zahtevam terminala
Svetovna letna poraba visoko čistega in ultra čistega vodika je ogromna, zlasti v elektronski industriji (kot so polprevodniki, elektrovakuumski materiali, silicijeve rezine, proizvodnja optičnih vlaken itd.) in na področju gorivnih celic, kjer je poraba visoko čistega in ultra čistega vodika še posebej velika. Trenutno kakovost mnogih industrijskih vodikov ne more izpolniti strogih zahtev nekaterih končnih uporabnikov glede čistosti vodika, vendar pa čistost vodika po uparjanju tekočega vodika lahko izpolni te zahteve.
Utekočinjalna naprava ima visoke naložbe in relativno visoko porabo energije.
Zaradi zaostanka v razvoju ključne opreme in tehnologij, kot so hladilne škatle za utekočinjanje vodika, so vso opremo za utekočinjanje vodika na domačem letalskem področju pred septembrom 2021 monopolizirala tuja podjetja. Za obsežno osnovno opremo za utekočinjanje vodika veljajo ustrezne zunanjetrgovinske politike (kot so predpisi o izvozni upravi ameriškega ministrstva za trgovino), ki omejujejo izvoz opreme in prepovedujejo tehnično izmenjavo. Zaradi tega so začetne naložbe v opremo obrata za utekočinjanje vodika velike, poleg tega pa je domače povpraševanje po tekočem vodiku za civilne namene majhno, obseg uporabe pa je nezadosten, zmogljivost pa se počasi povečuje. Posledično je poraba energije na enoto proizvodnje tekočega vodika višja kot pri proizvodnji plinastega vodika pod visokim tlakom.
Med shranjevanjem in transportom tekočega vodika pride do izhlapevanja
Trenutno se pri shranjevanju in transportu tekočega vodika izhlapevanje vodika zaradi uhajanja toplote v osnovi obravnava z odzračevanjem, kar bo povzročilo določeno stopnjo izgub zaradi izhlapevanja. V prihodnje bi bilo treba pri shranjevanju in transportu vodikove energije sprejeti dodatne ukrepe za rekuperacijo delno izhlapenega vodikovega plina, da bi rešili problem zmanjšanja porabe zaradi neposrednega odzračevanja.
Kriogena oprema HL
Podjetje HL Cryogenic Equipment, ustanovljeno leta 1992, je blagovna znamka, povezana s podjetjem HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. Podjetje HL Cryogenic Equipment se zavzema za načrtovanje in proizvodnjo visokovakuumsko izoliranih kriogenih cevovodov in z njimi povezane podporne opreme, da bi zadovoljilo različne potrebe strank. Vakuumsko izolirane cevi in gibljive cevi so izdelane iz visokovakuumskih in večplastnih večslojnih posebnih izoliranih materialov ter so podvržene vrsti izjemno strogih tehničnih obdelav in visokovakuumske obdelave, ki se uporabljajo za prenos tekočega kisika, tekočega dušika, tekočega argona, tekočega vodika, tekočega helija, utekočinjenega etilena (LEG) in utekočinjenega naravnega plina (LNG).
Čas objave: 24. november 2022