在固定電源、便攜式電源和運輸行業(yè)中,氫罐存儲技術(shù)是一種能夠推動氫氣和燃料電池技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),而燃料儲存技術(shù)的下一個發(fā)展方向?qū)⑹菤鋬Υ婀蕖?
在所有燃料當(dāng)中,氫氣的每單位質(zhì)量能量是最高的。一公斤氫氣燃燒所產(chǎn)生的能量可達33.3千瓦時,是傳統(tǒng)燃料的三倍。但是由于氫的環(huán)境溫度密度很低,就造成了其單位體積的能量也很低。因此就需要開發(fā)可以抵抗極高壓力并能夠提供高能量密度的先進存儲方法。
帝斯曼(DSM)公司正利用其材料專業(yè)知識,全力開發(fā)一種更安全、高效和輕便的氫罐。帝斯曼的應(yīng)用開發(fā)工程師Bert Keestra說:“我們已經(jīng)開發(fā)了一種壓縮天然氣(CNG)罐的技術(shù),現(xiàn)在我們正在測試能否將同樣的材料和設(shè)計原則用于氫罐的開發(fā),以便滿足汽車行業(yè)的需求。”減輕重量是氫罐設(shè)計的關(guān)鍵,因為汽車每減少10公斤的重量,那么在運行時,每公里將減少1克的二氧化碳排放量。
這個由兩部分構(gòu)成的罐體,使用以單6聚酰胺為基礎(chǔ)、吹塑成型的工程塑料Akulon FuelLock制成內(nèi)襯,這種材料具有非常高的碳氫化合物阻隔性。之后可以將該罐體包裹在由EcoPaXXpolyamide410制成的單向(UD)連續(xù)纖維增強熱塑性帶中進一步增強。這兩種市售材料的組合在CNG罐中非常有效,目前帝斯曼正在測試其是否在氫罐中也有相同的效果。如果可行,這將是用于氫氣存儲的最輕的塑料罐。
使用Akulon FuelLock做內(nèi)襯,與金屬內(nèi)襯相比,可以有效減輕罐體重量;與聚烯烴內(nèi)襯相比,則改進了其滲透性,可有效避免氣體向外滲透;這種內(nèi)襯材料還是100%可回收,并且非常安全,不會脫落;此外在極低的溫度下(-40℃),該材料任然能夠保持韌性和強度。這些性能對于CNG而言是非常重要的,對于工作壓力更高的氫罐則更加重要。