હાલમાં, સૌથી સામાન્ય હાઇડ્રોજન સંગ્રહ તકનીકોમાં ઉચ્ચ-દબાણ વાયુ સંગ્રહ, ક્રાયોજેનિક પ્રવાહી સંગ્રહ અને ઘન-સ્થિતિ સંગ્રહનો સમાવેશ થાય છે. આમાં, ઉચ્ચ-દબાણ વાયુ સંગ્રહ તેની ઓછી કિંમત, ઝડપી હાઇડ્રોજન રિફ્યુઅલિંગ, ઓછી ઉર્જા વપરાશ અને સરળ રચનાને કારણે સૌથી પરિપક્વ તકનીક તરીકે ઉભરી આવ્યો છે, જે તેને પસંદગીની હાઇડ્રોજન સંગ્રહ તકનીક બનાવે છે.
ચાર પ્રકારના હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ ટાંકી:
આંતરિક લાઇનર્સ વિના ઉભરતા ટાઇપ V ફુલ કમ્પોઝિટ ટેન્કો ઉપરાંત, ચાર પ્રકારના હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ ટેન્ક બજારમાં પ્રવેશ્યા છે:
૧.ટાઇપ I ઓલ-મેટલ ટાંકીઓ: આ ટાંકીઓ ૧૭.૫ થી ૨૦ MPa સુધીના કાર્યકારી દબાણ પર ઓછી કિંમત સાથે મોટી ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે. તેનો ઉપયોગ CNG (સંકુચિત કુદરતી ગેસ) ટ્રક અને બસો માટે મર્યાદિત માત્રામાં થાય છે.
2. પ્રકાર II મેટલ-લાઇનવાળી સંયુક્ત ટાંકીઓ: આ ટાંકીઓ મેટલ લાઇનર્સ (સામાન્ય રીતે સ્ટીલ) ને સંયુક્ત સામગ્રી સાથે જોડે છે જે હૂપ દિશામાં ઘા હોય છે. તેઓ 26 થી 30 MPa ની વચ્ચે કાર્યકારી દબાણ પર પ્રમાણમાં મોટી ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે, મધ્યમ ખર્ચ સાથે. તેઓ CNG વાહન એપ્લિકેશનો માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
3. પ્રકાર III ઓલ-કમ્પોઝિટ ટાંકીઓ: આ ટાંકીઓ 30 થી 70 MPa ની વચ્ચે કાર્યકારી દબાણ પર ઓછી ક્ષમતા ધરાવે છે, જેમાં મેટલ લાઇનર્સ (સ્ટીલ/એલ્યુમિનિયમ) અને વધુ ખર્ચ હોય છે. તેઓ હળવા વજનના હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ વાહનોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.
4. પ્રકાર IV પ્લાસ્ટિક-લાઇનવાળી સંયુક્ત ટાંકીઓ: આ ટાંકીઓ 30 થી 70 MPa ની વચ્ચે કાર્યકારી દબાણ પર ઓછી ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે, જેમાં પોલિમાઇડ (PA6), હાઇ-ડેન્સિટી પોલિઇથિલિન (HDPE) અને પોલિએસ્ટર પ્લાસ્ટિક (PET) જેવી સામગ્રીથી બનેલા લાઇનર્સ હોય છે.
પ્રકાર IV હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ ટાંકીના ફાયદા:
હાલમાં, ટાઇપ IV ટાંકીઓનો વૈશ્વિક બજારોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, જ્યારે ટાઇપ III ટાંકીઓ હજુ પણ વાણિજ્યિક હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ બજારમાં પ્રભુત્વ ધરાવે છે.
એ વાત જાણીતી છે કે જ્યારે હાઇડ્રોજનનું દબાણ 30 MPa કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે બદલી ન શકાય તેવી હાઇડ્રોજન ગંદકી થઈ શકે છે, જેના કારણે મેટલ લાઇનર કાટ લાગી શકે છે અને તિરાડો અને ફ્રેક્ચર થઈ શકે છે. આ પરિસ્થિતિ સંભવિત રીતે હાઇડ્રોજન લિકેજ અને ત્યારબાદ વિસ્ફોટ તરફ દોરી શકે છે.
વધુમાં, વિન્ડિંગ લેયરમાં એલ્યુમિનિયમ મેટલ અને કાર્બન ફાઇબરમાં સંભવિત તફાવત હોય છે, જે એલ્યુમિનિયમ લાઇનર અને કાર્બન ફાઇબર વિન્ડિંગ વચ્ચે સીધો સંપર્ક બનાવે છે જે કાટ માટે સંવેદનશીલ હોય છે. આને રોકવા માટે, સંશોધકોએ લાઇનર અને વિન્ડિંગ લેયર વચ્ચે ડિસ્ચાર્જ કાટ સ્તર ઉમેર્યો છે. જો કે, આ હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ ટાંકીઓનું એકંદર વજન વધારે છે, જે લોજિસ્ટિકલ મુશ્કેલીઓ અને ખર્ચમાં વધારો કરે છે.
સુરક્ષિત હાઇડ્રોજન પરિવહન: પ્રાથમિકતા:
પ્રકાર III ટાંકીઓની તુલનામાં, પ્રકાર IV હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ ટાંકીઓ સલામતીની દ્રષ્ટિએ નોંધપાત્ર ફાયદા પ્રદાન કરે છે. પ્રથમ, પ્રકાર IV ટાંકીઓ પોલિઆમાઇડ (PA6), ઉચ્ચ-ઘનતા પોલિઇથિલિન (HDPE) અને પોલિએસ્ટર પ્લાસ્ટિક (PET) જેવા સંયુક્ત પદાર્થોથી બનેલા બિન-ધાતુ લાઇનર્સનો ઉપયોગ કરે છે. પોલિઆમાઇડ (PA6) ઉત્તમ તાણ શક્તિ, અસર પ્રતિકાર અને ઉચ્ચ ગલન તાપમાન (220℃ સુધી) પ્રદાન કરે છે. ઉચ્ચ-ઘનતા પોલિઇથિલિન (HDPE) ઉત્તમ ગરમી પ્રતિકાર, પર્યાવરણીય તાણ ક્રેક પ્રતિકાર, કઠિનતા અને અસર પ્રતિકાર દર્શાવે છે. આ પ્લાસ્ટિક સંયુક્ત સામગ્રીના મજબૂતીકરણ સાથે, પ્રકાર IV ટાંકીઓ હાઇડ્રોજન ભરાવો અને કાટ સામે શ્રેષ્ઠ પ્રતિકાર દર્શાવે છે, જેના પરિણામે સેવા જીવન વિસ્તૃત થાય છે અને સલામતીમાં વધારો થાય છે. બીજું, પ્લાસ્ટિક સંયુક્ત સામગ્રીની હળવા પ્રકૃતિ ટાંકીઓનું વજન ઘટાડે છે, જેના પરિણામે લોજિસ્ટિકલ ખર્ચ ઓછો થાય છે.
નિષ્કર્ષ:
પ્રકાર IV હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ ટાંકીઓમાં સંયુક્ત સામગ્રીનું એકીકરણ સલામતી અને કામગીરી વધારવામાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ દર્શાવે છે. પોલિમાઇડ (PA6), ઉચ્ચ-ઘનતા પોલિઇથિલિન (HDPE), અને પોલિએસ્ટર પ્લાસ્ટિક (PET) જેવા બિન-ધાતુ લાઇનર્સનો સ્વીકાર, હાઇડ્રોજન ભરાવો અને કાટ સામે સુધારેલ પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે. વધુમાં, આ પ્લાસ્ટિક સંયુક્ત સામગ્રીની હળવા વજનની લાક્ષણિકતાઓ વજન ઘટાડવા અને લોજિસ્ટિકલ ખર્ચ ઘટાડવામાં ફાળો આપે છે. જેમ જેમ પ્રકાર IV ટાંકીઓ બજારોમાં વ્યાપક ઉપયોગ મેળવે છે અને પ્રકાર III ટાંકીઓ પ્રબળ રહે છે, સ્વચ્છ ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે હાઇડ્રોજનની સંપૂર્ણ સંભાવનાને સાકાર કરવા માટે હાઇડ્રોજન સંગ્રહ તકનીકોનો સતત વિકાસ મહત્વપૂર્ણ છે.
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-૧૭-૨૦૨૩