Hidrojen, geleceğin en umut verici çevre dostu enerjilerinden biridir. Evrenin en bol bulunan elementi olarak, zehirli atık veya sera gazı emisyonu olmayan yakıt hücreleri tarafından elektriğe dönüştürülebilen, hiç bitmeyen bir temiz enerji kaynağı sağlar. Bununla birlikte, hidrojenin yaygın kullanımının anahtarı, özellikle sabit ve otomotiv uygulamalarında kullanıldığında, depolama ve dağıtım için verimli stratejilerde yatmaktadır.
Hidrojen, doğal jeolojik oluşumlarda (tuz mağaraları, kaplı sert kaya mağaraları ve tükenmiş petrol ve gaz sahaları gibi) uzun süreli depolama için sıvı veya gaz halinde veya nakliye için sıkıştırılmış bir hidrojen gazı olarak kısa vadeli olarak ve üzerinde depolanabilir. yakıt hücreli elektrikli araçlarda pano uygulamaları. Belirli bir enerji yoğunluğu seviyesi için daha az alan gerektirdiği için sıvı depolama tercih edilir.
Pratik kullanım için yeterli enerji yoğunluklarını elde etmek amacıyla, hidrojenin yüksek basınç seviyelerine kadar sıkıştırılması gerekir. Bu, geleneksel mekanik sıkıştırma teknolojileri kullanılarak elde edilebilir. pistonlu, diyaframlı ve lineer kompresörler veya kriyojenik, metal hidrit ve elektrokimyasal kompresörler gibi özellikle hidrojen için tasarlanmış mekanik olmayan yenilikçi teknolojiler.
Gaz depolama durumunda, mevcut boru hattı altyapısında nakliye için hidrojenin doğal gazla karıştırılması muhtemeldir. Bu çözümün enerji yoğunluğu, boru hattının kapasitesi ve malzeme bütünlüğü ile son kullanıcıların büyük hacimlerde hidrojeni idare etme yetenekleri ile sınırlıdır. Bu tür bir sistemin performansını belirlemek için çeşitli araştırma çalışmaları devam etmektedir (bkz. Kurz ve diğerleri, 2020a ve b).
Sıvı depolama için şu anda mevcut olan en iyi seçenek, hidrojeni yalnızca %40'lık bir Carnot verimlilik kaybıyla 1.000 °C'ye kadar çalışmayı sürdürebilen nikel borohidrit (NbH) gibi bir alkali metal borür olarak depolamaktır. Bununla birlikte, bu tür malzemeler, bu kadar yüksek sıcaklıklarda ortam havasında bulunan eser miktardaki oksijen ve su nedeniyle zehirlenmeye karşı hassastır. Ayrıca, NbH üretmek pahalı ve zaman alıcıdır.
Daha hızlı ve daha uygun maliyetli bir yaklaşım, endüstriyel uygulamalarda halihazırda yaygın olarak kullanılan bir teknik olan santrifüj pompaları kullanarak hidrojeni sıkıştırmaktır. Bununla birlikte, bu tür pompaların çalışma koşulları oldukça zorludur ve pompa bileşenlerinde yüksek derecede aşınmaya neden olabilir. Bu, özellikle büyük dönme ivmelerine ve titreşimlere maruz kalan rotorlar için geçerlidir. Rotor kanatlarında ve contalarında ortaya çıkan hasar, bakım ve onarım maliyetlerini artırır ve pompanın verimliliğini ve sonuç olarak sistemin genel güvenilirliğini tehlikeye atabilir.
Bu sorunu ele almak için Southwest Araştırma Enstitüsü (SwRI), yakıt hücreli elektrikli araçlar (FCEV'ler) için hidrojeni sıkıştırmak üzere özel olarak tasarlanmış, LMRC adı verilen doğrusal motorlu bir pistonlu kompresör geliştirdi. Bu hava geçirmez, hermetik olarak kapatılmış makine, kaplamalar, valf tasarımları ve hermetik pistonlar dahil olmak üzere gevrekleşmeye ve eskimeye karşı koruma sağlamak için SwRI tarafından geliştirilmiş çözümlerin bir kombinasyonunu kullanır. Ayrıca, güç tüketimini ve hareketli parça sayısını azaltan, böylece verimliliği, güvenilirliği ve ürün yaşam döngüsünü artıran bir lineer motor tasarımına sahiptir.
AlNiCo Mıknatıs Üreticileri
