Što je spremnik za vodik?

Spremnik vodika je spremnik koji se koristi za skladištenje komprimiranog vodika. Spremnici vodika tipa IV sastavni su dio vozila na vodik. Takva vozila mogu se puniti na vodikovim stanicama. Komprimirani vodik koristi se kao alternativni izvor goriva za naftu i druga fosilna goriva. Time je skladištenje plina postalo važan dio razvoja tehnologije.

Vodik se može skladištiti u plinovitom i tekućem obliku. Znanstvenici se nadaju da će tekući vodik koristiti kao izvor goriva za istraživanje svemira. Problem sa pohranjivanjem tekućeg vodika je taj što ima točku vrelišta od -423.188 stupnjeva Fahrenheita (-252.882 stupnja Celzijusa). Da bi se održao tekućim, vodik je potrebno pohraniti u ekstremno hladnim uvjetima. To zahtijeva kriogenu, koristi velike količine energije i skupo je za proizvodnju.

Čuvanje plinovitog vodika je puno lakše. Spremnik vodika radi pohranjivanjem komprimiranog vodika pod pritiskom. Vozilo zahtijeva komprimiranje vodika na 350 i 700 bara ili 5,000 i 10,000 psi. Bar je metrička mjera tlaka koja se temelji na standardnom atmosferskom tlaku koji se nalazi na razini mora. PSI je skraćenica od funte po kvadratnom inču i imperijalna je mjera koja se temelji na količini pritiska koju vrši jedna funta težine na jedan kvadratni inč.

Postoje četiri osnovne vrste spremnika za vodik. Razlikuju se po tome od čega su napravljeni i s kakvim se pritiscima mogu nositi. Oni obično koriste metale kao što su magnezijev hidrid ili natrijev aluminijev hidrid. Nekoliko tipova je pomiješano sa kompozitima ili, u slučaju IV modela, svi su kompozitni.

Spremnik vodika tipa I je metalni spremnik. Raznolikost aluminija ima radni tlak od 175 bara ili 2,538 psi. Raznolikost čelika radi na 200 bara ili 2,900 psi.
Spremnici tipa II izrađeni su od metala okruženog cilindrom sa žarnom niti. Spremnik od aluminijskog stakla radi na 263 bara ili 3,814 psi. Spremnik od čelika i ugljika ima radni tlak od 299 bara ili 4,336 psi.

Kompozitni materijali koji okružuju metalnu oblogu čine tip III. Kompoziti su izrađeni od materijala poput aramida i stakloplastike. Model od stakloplastike ima normalan tlak od 305 bara, ili 4,423 psi, dok aramidna verzija radi na 438 bara, ili 6,352 psi.
Spremnik vodika tipa IV je rotacijski oblikovani spremnik izrađen od kompozitnih materijala kao što su ugljična vlakna s polimernom oblogom. Imaju radni tlak od 661 bar ili 9,586 psi. Tip IV najčešće se nalazi u vozilima kao što su automobili i kamioni za skladištenje vodika.

Svi spremnici vodika zahtijevaju opsežna ispitivanja kako bi se osiguralo da su sigurni za uporabu. Spremnik vodika testira se na četiri načina. Probni test koristi dvostruko veći od normalnog radnog tlaka da vidi kada će se spremnik otvoriti, dok će test otpornog tlaka ispitati kako se spremnik nosi s 1.5 puta većim tlakom. Spremnik se također ispituje na zamor i curenje.