Резервуар для водорода – это канистра, используемая для хранения сжатого водорода. Водородные баки типа IV являются неотъемлемой частью транспортных средств, работающих на водороде. Такие автомобили можно заправлять на водородных станциях. Сжатый водород используется в качестве источника топлива, альтернативного нефти и другим ископаемым видам топлива. Это сделало хранение газа важной частью развития технологии.
Водород может храниться в газообразном и жидком состоянии. Ученые надеются использовать жидкий водород в качестве источника топлива для исследования космоса. Проблема с хранением жидкого водорода заключается в том, что его температура кипения составляет -423,188 градуса по Фаренгейту (-252,882 градуса по Цельсию). Чтобы сохранить его жидким, водород необходимо хранить в экстремально холодных условиях. Для этого требуется криогеника, требуется большое количество энергии и дорого производить.
Хранить газообразный водород намного проще. Водородный бак работает, храня сжатый водород под давлением. Транспортному средству требуется, чтобы водород был сжат при давлении 350 и 700 бар или 5000 и 10 000 фунтов на квадратный дюйм. Бар — это метрическая мера давления, основанная на стандартном атмосферном давлении на уровне моря. PSI — это сокращение от фунта на квадратный дюйм и представляет собой имперскую меру, основанную на величине давления, оказываемого одним фунтом веса на один квадратный дюйм.
Существует четыре основных типа водородных резервуаров. Они различаются по тому, из чего они сделаны и с какими нагрузками они могут справиться. Они, как правило, используют такие металлы, как гидрид магния или натрий алюминий гидрид. Некоторые типы смешиваются с композитами или, в случае модели IV, все являются составными по конструкции.
Водородный бак типа I представляет собой металлический бак. Алюминиевый вариант имеет рабочее давление 175 бар или 2538 фунтов на квадратный дюйм. Разновидность стали работает при 200 бар или 2900 фунтов на квадратный дюйм.
Резервуары типа II сделаны из металла, окруженного цилиндром из нити. Алюминиево-стеклянный бак работает при давлении 263 бар или 3814 фунтов на квадратный дюйм. Стальной-угольный бак имеет рабочее давление 299 бар или 4336 фунтов на квадратный дюйм.
Композитные материалы, окружающие металлический вкладыш, относятся к типу III. Композиты изготовлены из таких материалов, как арамид и стекловолокно. Модель из стекловолокна имеет нормальное давление 305 бар или 4423 фунта на кв. дюйм, а версия из арамида работает при 438 бар или 6352 фунта на квадратный дюйм.
Водородный бак типа IV представляет собой ротационно-литой бак, изготовленный из композитных материалов, таких как углеродное волокно, с полимерным покрытием. Они имеют рабочее давление 661 бар или 9586 фунтов на квадратный дюйм. Тип IV чаще всего встречается в транспортных средствах, таких как автомобили и грузовики для хранения водорода.
Все резервуары с водородом требуют тщательного тестирования, чтобы убедиться, что они безопасны для использования. Резервуар с водородом испытывается четырьмя способами. Испытание на разрыв использует удвоенное нормальное рабочее давление, чтобы увидеть, когда резервуар сломается, в то время как испытание на контрольное давление проверяет, как резервуар справляется с давлением, в 1,5 раза превышающим нормальное. Бак также подвергается длительным испытаниям на усталость и герметичность.
