Výzkumníci z Pusan National University zjistili, že odpařování vodíku se výrazně zvyšuje s tím, jak se kryogenní nádrže stávají prázdnějšími. Výzkum vrhá světlo na klíčovou technologii pro přepravu vodíku.
Vědci z Pusan National University v Jižní Korei zkoumali, jak se může vodík skladovat v nádržích na kryogenní kapalné palivo. Zjistili, že odpařování a termodynamické změny představují dva zásadní faktory v tomto procesu.
„Navzdory tepelné izolaci dochází u zkapalněného paliva v kryotanku k určitému stupni odpařování,“ vysvětlili a poznamenali, že vysoké odpařování, měřené jako varný plyn (BOG), může vést k nadměrnému vnitřnímu tlaku uvnitř nádrží, což vede k prasklinám a trhlinám.
„To činí pochopení a ovládání BOG klíčovým faktorem v konstrukci kryogenních nádrží,“ uvedli v „Experimentálním a numerickém zkoumání změn ve varu plynu a termodynamických charakteristik podle poměru plnění v nádrži na kryogenní kapalné palivo typu C“. Ta se nedávno publikovala v Energy.
Jihokorejský výzkumný tým vedený Jong-Chun Parkem sledoval, jak se BOG mění s poměrem plnění nádrže (FR). Což je poměr hmotnosti zkapalněného paliva v nádrži ke kapacitě nádrže při 15 °C. V experimentu také použili zkapalněný dusík místo vodíku, aby ověřili výsledky simulace a snížili bezpečnostní rizika.
Kryogenní nádrže
,,Pozorovalo se, že množství BOG má tendenci se zvyšovat ve formě kvadratické funkce založené na trendové linii, jak se FR zvyšuje,“ uvedli s tím, že odpařování se drasticky zvyšuje, když se nádrže stávají prázdnějšími.
Nádrže na kryogenní palivo udržují teploty pod -253 °C pro přepravu vodíku jako kapaliny. Čímž překonávají špatnou bezpečnost a účinnost skladování současných metod ve skladování vodíku založených na vysokotlakém plynu. Energie na ochlazení vodíku do kryogenního kapalného stavu se rovná asi 35 % celkové energie vodíku.
Dvěma primárními alternativními způsoby skladování jsou skladování kapalného organického vodíku (LOCH) a přeměny na amoniak. Podle výzkumníků je hlavní výhodou těchto dvou metod to, že vodík lze skladovat při pokojové teplotě. Nevýhodou jsou vysoké energetické nároky a obtížnost jejich použití pro vysoce čistý vodík.
Skupina vysvětlila, že obě techniky se nacházejí v raných fázích vývoje a nejsou připraveny na komercializaci.
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
