Vědci porovnali přehled techniky skladování vodíku a zjistili, že fyzikální metody jsou blíže komerční proveditelnosti. Zatímco techniky založené na materiálech mají velký potenciál.
Výzkumníci z francouzské Air Liquide analyzovali všechny materiály, které by mohly být použity pro skladování vodíku v pevném stavu (H2). Včetně adsorbentů, hydridů kovů a chemikálií – a zvážili všechny potenciální aplikace podle potřeb trhu.
V „Nanomateriály pro palubní aplikace pro ukládání vodíku v pevné fázi“ – nedávno publikované v International Journal of Hydrogen Energy – vědci porovnávali výhody a výzvy technik skladování vodíku na fyzikální a materiálové bázi. Pozorovali stlačený H2 i kapalný H2 nebo studený/kryo-stlačený H2 ; hydridy kovů, organické struktury kovů (MOF) a chemický H2 .
Došli k závěru, že systémy skladování vodíku na fyzické bázi již dosáhly komerční vyspělosti. Takové metody se použily v aplikacích na palubě vozidel. Ale vědci také uznali, že stále nejsou schopni překonat současná omezení v řetězcích dodávek vodíku.
Stručný přehled technik
Poznamenali například, že nádrže z uhlíkových kompozitních vláken se jeví stále příliš drahé. Rovněž uznali, že skladování kapalného vodíku je stále příliš nákladné, i když umožňuje vyšší objemovou hustotu.
,,Kapalný vodík také trpí nevyhnutelným odpařováním, známým jako vyvaření, kvůli nízké entalpii odpařování vodíku a potížím s efektivním řízením pronikání tepla v celém dodavatelském řetězci,“ vysvětlili. ,,Navíc během procesu zkapalňování vodíku uvolňuje reakce přeměny ortovodíku na paravodík teplo asi 527 kJ/kg.“
Vědci uvedli, že jen několik technik založených na materiálech se zdá blízko k průlomu.
„Mezi materiály pro skladování vodíku na bázi adsorbentu se zdají být slibné materiály na bázi katalyzovaného grafenu. A také materiály typu Kubas na bázi hydridu manganu. Tyto materiály mají schopnost absorbovat a desorbovat vodík při okolní teplotě,“ uvedli s tím, že jejich gravimetrická a objemová hustota stále není konkurenceschopná se současnými fyzikálními systémy skladování vodíku.
Vědci také zaznamenali silný potenciál hydridů kovů.
,,Mezi materiály pro skladování vodíku na bázi hydridů kovů jsou hydridy na bázi hořčíku a hořčík se považuje za vhodný materiál pro skladování vodíku a v posledních letech přitahoval obrovskou pozornost,“ uvedli. ,,Je to způsobeno především velkým množstvím hořčíku (Mg) v zemské kůře a také vysokou vodíkovou gravimetrickou a objemovou hustotou hydridu hořečnatého (MgH2).“
Studie poskytuje rychlou analýzu úrovně technologické připravenosti (TRL) skladování vodíku pro palubní aplikace. TRL měří vyspělost technologických komponent systému a má založení na stupnici od jedné do devíti. Přičemž devět představuje vyspělé, komercializované technologie.
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
