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储存氢气

氢是一种超轻气体,其在标准压力条件下占据大量体积,即大气压。为了有效地存储和运输氢,必须显着降低该体积。

氢是整个宇宙中最轻的气体。在正常大气压下,一升这种气体仅重达90毫克,这意味着它比我们呼吸的空气轻11倍。

体积约为11米3.(这是大型效用或商用车辆的躯干的体积)需要仅储存1公斤氢,这是驱动100公里所需的数量。因此,必须使用以下技术之一增加其密度:

  • 气态形状的高压储存
  • 极低温液态储存
  • 固体形式的氢化物储存

为了更轻松,更有效的运输,氢气储存在复合罐或瓶子中。Air Liquide研究人员正在研究随着时间的推移构成这些瓶子的材料的机械强度。它们通过在非常高的压力下填充和渗透性循环来进行加速疲劳试验,以确保其完美的紧密性。所有这项研究将奠定了材料的行为的科学基础,并允许确定水库的尺寸标准。由于这项研究,Air Liquide是一种决定性的球员,在必须建立安全标准的定义中,以确保用户的最大安全性。

该集团的另一个研究领域是在使用过程中的开发。betway旗舰版下载此步骤对于用户的安全性也是至关重要的,并且包括确保缺乏诸如微裂纹的缺陷。为此,研究人员适当的非破坏性测试方法,例如声发射以检测这种类型的异常。

在压力之下

在恒定温度下,减小气体体积的最简单方法是增加气体的压强。

因此,在700巴特,这是正常大气压的700倍,氢的密度为42kg / m3.,与0.090千克/米相比3.在常压和温度条件下。在此压力下,可以将5千克氢储存在125升罐中。

如今,大多数汽车制造商选择了在高压下以气态形式储存氢气的解决方案。这项技术使我们能够储存足够的氢气,让一辆使用燃料电池的汽车在一次加油之间行驶500到600公里。

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700巴的压力代表大气压的700倍。

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对应于大气压的1巴的值等于1欧分硬币1.5升瓶中锻炼的力。700巴的压力是大气压的700倍;它是一辆1.2吨汽车在同一个1欧元硬币上行使的力量。

液态的

在有限体积内储存最多氢气的最新技术是通过将氢气冷却到非常低的温度将其转化为液态氢。

当它冷却至低于-252,87℃的温度时,氢气变成液体。

在-252.87°C和1.013巴中,液体氢的密度接近71千克/米3.。在这种压力下,75升的油箱可以储存5公斤的氢气。

为了使液态氢保持在这个温度,容器必须完全隔离。

目前,在液体形式中储存氢在空间旅行等高科技领域保留某些特殊应用。例如,由液化空气公司设计和制造的阿丽亚娜发射装置上的燃料箱含有28吨液态氢,可为中央发动机提供燃料。这些储罐是科技威力的真正例子:空罐重量只有5.5吨,外壳厚度不超过1.3毫米。

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-252,87℃是液氢的温度

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0°C是水变成冰的温度。

-50°C是北极的温度。

-273.15°C,它是“绝对零度”,最低的温度可以存在。

以固体形式

以固体形式储存氢,即储存在另一种材料中,也是一个有前途的研究途径。

以固体形式储存氢的方法是涉及氢气的吸收或吸附机制的技术。

一个例子是通过用某些金属合金的氢气反应形成固体金属氢化物。这种吸收是氢气与包含这些材料的原子的可逆化学组合的结果。最有希望的材料由镁和丙酸盐组成。

只有低质量的氢气可以储存在这些材料中,这是目前该技术的主要缺点。事实上,最佳材料目前产生氢重量与罐的总重量不超过2%至3%的比例。

在考虑大规模应用之前,掌握诸如动力学(电池性能)之类的某些关键参数以及这些材料中氢气的电荷和放电循环的温度和压力也很重要。

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