TriHyBus

Triple Hybrid Hydrogen Bus

Skladování vodíku

V tomto autobuse bude vodík uskladněn v plynném stavu při tlaku 350 bar (35 MPa) ve čtyřech vysokotlakých kompozitních nádobách o objemu 205 l (celkem 820 l). Ty budou uloženy ve střešní nástavbě jak je ukázáno na následujícím obrázku. Jejich celkový obsah je asi 20 kg vodíku.

Obecně existuje mnoho způsobů jak vodík skladovat. Některé z nich jsou komerčně dostupné již dnes, některé jsou hudbou dalaké budoucnosti.

Mezi dnes využívané způsoby patří především skladování stlačeného plyného vodíku a kapalného vodíku.

Skladování vodíku v plynné fázi

Pro statické aplikace se obvykle používá ocelových bezešvých lahví z nízkouhlíkaté nebo legované oceli. Vyrábějí se v objemech od několika litrů až do přibližně 50 l pro běžné aplikace.V mobilních aplikacích se obvykle používá kompozitních tlakových nádob. Vyrábějí se v objemech od desítek litrů až přibližně do 300 l. Typickým provozním tlakem je 350 bar, v nejnovějších aplikacích potom 450 až 700 bar (současný technologický limit je 1000 bar). V mnoha aplikacích je válcový tvar mírně deformován v závislosti na potřebách zástavby do úložného prostoru vozidla. Vnitřní povrch kompozitních lahví tvoří obvykle tenká vrstva kovu případně speciálního polymeru, která zabraňuje úniku plynu přes strukturu kompozitu.

Skladování vodíku v kapalné fázi

Běžně využívaná fosilní paliva je možné skladovat v kapalném stavu za běžných teplot a při relativně nízkých tlacích, oproti tomu kapalný vodík je skladován při teplotě -253 ºC; s tím souvisejí zvýšené nároky na použité materiály a vysoké energetické nároky na zkapalnění.

Pro uskladnění se používají vícevrstvé nádoby s velmi dobrými izolačními vlastnostmi s maximálním přetlakem 5 barů. Tyto nádoby musejí být vybaveny přetlakovým mechanismem, kterým je regulován maximální přípustný přetlak. Při skladování vodíku v kryogenních nádobách dochází vlivem přestupu tepla z okolí k postupnému odpařování a tedy zvyšování tlaku uvnitř této nádoby. Aby nedošlo k destrukci nádrže, musí být přebytečný tlak regulován odpouštěním odpařeného vodíku. Pro běžně používané nádrže dosahují ztráty až 3 % z obsahu na den.V některých aplikacích je takto unikající vodík jímán a stlačován do přídavných tlakových lahví.

Alternativní způsoby skladování

Vedle tradičních způsobů však existuje také velké množství nových, alternativních způsobů skladování. Všechny systémy v této kategorii jsou převážně ve výzkumné a vývojové fázi, jejich realizace jsou nekomerční, demonstrační. Mezi nejzajímavější z nich patří skladování v hydridech, uhlíkatých strukturách a také chemických sloučeninách obsahujících vodík.

Závěr

Objemová kapacita systému je u konvenčních způsobů skladování vodíku limitována především hustotou kapalného případně stlačeného vodíku, hmotnostní kapacita systému potom především hmotnostní skladovacích nádob. Konveční způsoby skladování vodíku jsou bezpečné a lety provozu ověřené systémy, jejich technologický potenciál je však téměř vyčerpán.

Alternativní způsoby skladování vodíků naopak disponují značným potenciálem a je velmi pravděpodobné, že se v blízké budoucnosti stanou dominantní a to především v mobilních aplikacích.