Co je vodíková nádrž?
Vodíková nádrž je nádoba používaná pro skladování stlačeného vodíku. Vodíkové nádrže typu IV jsou nedílnou součástí vozidel na vodíkový pohon. Taková vozidla lze doplňovat na vodíkových stanicích. Stlačený vodík se používá jako alternativní zdroj paliva k ropě a jiným fosilním palivům. Díky tomu se skladování plynu stalo důležitou součástí vývoje technologie.
Vodík lze skladovat v plynné a kapalné formě. Vědci doufají, že jako zdroj paliva pro průzkum vesmíru použijí kapalný vodík. Problém s ukládáním kapalného vodíku je v tom, že má bod varu -423,188 Fahrenheita (-252,882 ° C). Aby se udržela kapalina, musí být vodík skladován v extrémně chladných podmínkách. To vyžaduje kryogenitu, spotřebovává velké množství energie a je nákladné vyrábět.
Skladování plynného vodíku je mnohem snazší. Vodíková nádrž pracuje pod tlakem stlačeného vodíku. Vozidlo vyžaduje stlačení vodíku při 350 a 700 bar nebo 5 000 a 10 000 psi. Bar je metrická míra tlaku založená na standardním atmosférickém tlaku na úrovni moře. PSI je krátká na libru na čtvereční palec a je to imperiální míra založená na množství tlaku vyvíjeného jednou librou na jeden čtvereční palec.
Existují čtyři základní typy vodíkové nádrže. Liší se co se týče toho, z čeho jsou vyrobeny a jaké tlaky se mohou vypořádat. Mají tendenci používat kovy, jako je hydrid hořečnatý nebo hydrid hlinito-sodný. Několik typů je smícháno s kompozity nebo, v případě modelu IV, jsou všechny složené ve vestavbě.
Vodíková nádrž typu I je kovová nádrž. Hliníková odrůda má pracovní tlak 175 bar nebo 2 538 psi. Odrůda oceli pracuje při 200 barech nebo 2 900 psi.
Nádrže typu II jsou vyrobeny z kovu obklopeného vláknovým válcem. Nádrž z hliníkového skla pracuje při 263 barech nebo 3 814 psi. Nádrž ocel-uhlík má pracovní tlak 299 bar, neboli 4 336 psi.
Kompozitní materiály obklopující kovovou vložku skládají typ III. Kompozity jsou vyrobeny z materiálů jako aramid a sklolaminát. Model ze skleněných vláken má normální tlak 305 bar nebo 4 423 psi, zatímco aramidová verze pracuje při 438 barech nebo 6 352 psi.
Vodíková nádrž typu IV je rotačně formovaná nádrž vyrobená z kompozitních materiálů, jako je uhlíkové vlákno s polymerovou vložkou. Mají pracovní tlak 661 bar, nebo 9,586 psi. Typ IV se nejčastěji vyskytuje ve vozidlech, jako jsou automobily a zásobníky vodíku.
Všechny vodíkové nádrže vyžadují rozsáhlé testování, aby se zajistilo, že jsou bezpečné pro použití. Vodíková nádrž se zkouší čtyřmi způsoby. Zkouška bustem používá dvojnásobek normálního pracovního tlaku, aby se zjistilo, kdy se nádrž otevře, a zkušební tlaková zkouška prozkoumá, jak se nádrž vyrovná s 1,5násobkem normálního tlaku. Nádrž je dlouhodobě testována na únavu a netěsnost.