Baza wiedzy

Możliwości technologii cryo-kompresji w magazynowaniu wodoru

Cryo-kompresja wodoru to hybrydowa metoda przechowywania, która łączy skroplony gaz oraz ciekły wodór. Zbiornik musi być zaprojektowany tak, aby pomieścić ciekły gaz i wytrzymać wewnętrzne ciśnienie. Systemy przechowywania cryo-kompresyjnego H2 (CcH2) mają wysoką gęstość i opłacalne koszty, które „dobrze skalują się z pojemnością”, jak stwierdzili naukowcy.

Przykładem technologii cryo-kompresyjnej jest prototyp BMW, który ma gęstość energetyczną i objętościową na poziomie odpowiednio 5,4% wagowo i 4,0 MJ/L, oraz wskaźnik odparowywania wodoru wynoszący 3-7 g/h. Z powodu dużej pojemności zbiornika, po przedłużonym okresie bezczynności pozostanie w nim znacząca ilość paliwa wodorowego. Ponadto, kinetyka nie stanowi problemu w tej technologii, ponieważ nie ma fizykochemicznych wiązań, które trzeba by przełamać, aby uwolnić wodór.

Innym przykładem technologii cryo-kompresyjnej dla mobilnych aplikacji jest praca innego naukowca, gdzie system działa w temperaturze 40-80 K i ciśnieniu 300 bar. Cryo-kompresja jest bardziej wydajna niż sam skroplony wodór, ponieważ zapobiega odparowywaniu. Kolejni donieśli o okresie uśpienia dłuższym niż 7 dni bez strat, gdy zbiornik był wypełniony na poziomie 85% maksymalnej pojemności. Pod względem środowiskowym nie przewiduje się większych problemów. W porównaniu do składowania 700 bar przy temperaturze pokojowej, cryo-kompresja wymaga mniej materiałów o wysokiej wytrzymałości. Izolacja jest zwykle osiągana przez próżnię, a ciśnienie jest utrzymywane za pomocą materiałów o wysokiej wytrzymałości, które zwykle nie są rzadkie ani szkodliwe. Oczekiwany zakres kosztów tej technologii wynosi około 390 Euro/kg H2.

Written by
Andrzej Czulak

Doktor inżynier, obecnie Lider Polskiego Klastra Technologii Kompozytowych, posiada ponad 20-letnie doświadczenie w branży technologii kompozytowych. Skupiał się na projektowaniu technologii wytwarzania struktur do transportu i magazynowania wodoru jako pracownik naukowy Technische Universität Dresden, Institute fur Leichtbau und Kunststofftechnik oraz jako dyrektor zarządzający w polskich i niemieckich firmach z branży materiałów kompozytowych. Założyciel i prezes (od 2016 roku) Polskiego Klastra Technologii Kompozytowych, skupiającego 100 firm i instytucji, który w 2021 roku uzyskał status Krajowego Klastra Kluczowego. Członek Polskiej Akademii Nauk, Komitetu Inżynierii Materiałowej i Metalurgii oraz Małopolskiej Rady Innowacji.

Powiązane artykuły

System magazynowania wodoru w podziemnej kawernie solnej.
Baza wiedzy

Wodór jako magazyn energii – gdzie uzupełnia baterie i elektrownie szczytowo-pompowe?

Wodór nie jest najbardziej efektywnym magazynem krótkoterminowym, ale może przechowywać bardzo duże...

Przekrój stosu ogniwa paliwowego PEM z układami pomocniczymi.
Baza wiedzy

Ogniwa paliwowe PEM – jak działają i gdzie tworzą wartość dla przemysłu?

Ogniwo paliwowe zamienia energię chemiczną wodoru bezpośrednio w energię elektryczną. Największą wartość...

Cykl życia wodoru od produkcji energii do wykorzystania przemysłowego.
Baza wiedzy

Ślad węglowy wodoru. Dlaczego kolor nie wystarcza do oceny emisji? –>

Wodór nie emituje dwutlenku węgla w punkcie użycia, ale jego produkcja i...

Pojazdy wodorowe i bateryjne przy stacji tankowania oraz ładowania.
Baza wiedzy

Wodór czy baterie? Gdzie ogniwa paliwowe mają największy sens w transporcie

Nie istnieje jedno zeroemisyjne rozwiązanie dla wszystkich pojazdów. Baterie są bardzo efektywne,...