Kaj je rezervoar za vodik?

Rezervoar za vodik je posoda, ki se uporablja za shranjevanje stisnjenega vodika. Rezervoarji za vodik tipa IV so sestavni del vozil na vodikov pogon. Takšna vozila je mogoče polniti na vodikovih postajah. Stisnjen vodik se uporablja kot alternativni vir goriva za nafto in druga fosilna goriva. Zaradi tega je skladiščenje plina postalo pomemben del razvoja tehnologije.

Vodik se lahko skladišči v plinasti in tekoči obliki. Znanstveniki upajo, da bodo tekoči vodik uporabili kot vir goriva za raziskovanje vesolja. Težava pri shranjevanju tekočega vodika je, da ima vrelišče -423.188 stopinj Fahrenheita (-252.882 stopinj Celzija). Da ostane tekoč, mora biti vodik shranjen v izjemno hladnih pogojih. To zahteva kriogeniko, uporablja velike količine energije in je drago za proizvodnjo.

Shranjevanje plinastega vodika je veliko lažje. Rezervoar za vodik deluje tako, da shranjuje stisnjen vodik pod tlakom. Vozilo zahteva stiskanje vodika pri 350 in 700 barih ali 5,000 in 10,000 psi. Bar je metrična mera tlaka, ki temelji na standardnem atmosferskem tlaku na morski gladini. PSI je okrajšava za funt na kvadratni palec in je imperialna mera, ki temelji na količini pritiska, ki ga izvaja en funt teže na en kvadratni palec.

Obstajajo štiri osnovne vrste rezervoarjev za vodik. Razlikujejo se po tem, iz česa so narejeni in s kakšnimi pritiski so kos. Ponavadi uporabljajo kovine, kot sta magnezijev hidrid ali natrijev aluminijev hidrid. Več vrst je mešanih s kompoziti ali pa so v primeru IV modela vse sestavljene iz kompozita.

Rezervoar za vodik tipa I je kovinski rezervoar. Različica aluminija ima delovni tlak 175 barov ali 2,538 psi. Raznolikost jekla deluje pri 200 barih ali 2,900 psi.
Rezervoarji tipa II so izdelani iz kovine, obdane z cilindrom z žarilno nitko. Rezervoar iz aluminijastega stekla deluje pri 263 barih ali 3,814 psi. Jekleno-ogljični rezervoar ima delovni tlak 299 barov ali 4,336 psi.

Kompozitni materiali, ki obdajajo kovinsko oblogo, sestavljajo tip III. Kompoziti so izdelani iz materialov, kot so aramid in steklena vlakna. Model iz steklenih vlaken ima normalni tlak 305 barov ali 4,423 psi, medtem ko aramidna različica deluje pri 438 barih ali 6,352 psi.
Rezervoar za vodik tipa IV je rotacijsko oblikovan rezervoar iz kompozitnih materialov, kot so ogljikova vlakna s polimerno oblogo. Imajo delovni tlak 661 barov ali 9,586 psi. Tip IV najpogosteje najdemo v vozilih, kot so avtomobili in tovornjaki za shranjevanje vodika.

Vsi rezervoarji za vodik zahtevajo obsežno testiranje, da se zagotovi, da so varni za uporabo. Rezervoar za vodik se testira na štiri načine. Preizkus dopolnjevanja uporablja dvakratni običajni delovni tlak, da se ugotovi, kdaj se bo rezervoar odprl, medtem ko bo preizkus dokazanega tlaka preučil, kako se rezervoar spopada z 1.5-kratnim normalnim tlakom. Rezervoar je dolgotrajno testiran na utrujenost in puščanje.