¿Qué es un compresor de hidrógeno?
Un compresor de hidrógeno es un dispositivo diseñado específicamente para comprimir el gas de hidrógeno para el almacenamiento. La baja densidad del hidrógeno hace que sea un medio desafiante para almacenar en el sentido de que requiere presiones de tanque extremadamente altas de entre 5,000 y 10,000 libras por pulgada cuadrada (PSI). Los compresores de hidrógeno comerciales generalmente son tipos de reciprocidad con el diafragma de pistón/metal guiado más común y variantes de rotor. Aunque todos estos diseños son básicamente bombas de desplazamiento positivas, hay varios otros compresores de hidrógeno, como los tipos de hidruro y electroquímicos que no tienen piezas móviles. Sin embargo, la mayoría de los diseños de compresores de hidrógeno se caracterizan por sus altas capacidades de presión de salida con presiones promedio de suministro de 15,000 psi.
El hidrógeno ha sido durante mucho tiempo un componente de combustible para los motores de cohetes y recientemente ha sido objeto de un intenso escrutinio científico como una alternativa potencial a gran escala a los combustibles fósiles. Todas estas aplicaciones requieren que el HYDEl rogen se almacena a alta presión, típicamente en el rango de 5,000 a 10,000 psi. Esto se debe, en parte, a la baja densidad de gas de hidrógeno a presión atmosférica. A estas bajas presiones, un gramo de gas de hidrógeno tiene un volumen de casi 3 galones (11 litros), lo que requiere que el gas se comprime intensamente si se va a almacenar. Las unidades de compresor de hidrógeno se utilizan para comprimir el gas a enormes presiones, a menudo superiores a 15,000 psi, para que pueda almacenarse en cantidades utilizables.
Se utilizan varios tipos diferentes de compresor para comprimir hidrógeno; Entre los más comunes están los tipos de diafragma de pistón o metal. Estos compresores están recíprocos de máquinas de tipo de desplazamiento positivo que funcionan atrapando una pequeña cantidad de gas en un espacio cerrado, bajando su volumen por desplazamiento, luego liberando el gas comprimido en un tanque o tanque de almacenamiento. Este ciclo se repite continúahasta que el tanque alcance su capacidad máxima. Un tipo de compresor de pistón utiliza tres pistones para lograr esto; Un pistón motivo impulsado por aire comprimido o líquido hidráulico y un par de pistones de compresor que comprimen el gas. Los pistones del compresor están unidos al pistón del motivo a través de un par de bielas que proporcionan el movimiento vinculado necesario.
Otro tipo de compresor de hidrógeno común es el compresor de rotor guiado. Este tipo de compresor de hidrógeno utiliza un rotor lobado montado en un eje excéntrico que gira en una cámara especialmente diseñada. De manera similar, en principio a los motores de combustión interna giratoria, este tipo de compresor se basa en el desplazamiento de gas dentro de la cámara por los lóbulos del rotor para lograr sus valores de compresión. Existen varios tipos de compresor de bajo volumen sin partes móviles, como el compresor de hidruro utilizado para producir pequeñas cantidades de gas de hidrógeno presurizado para uso de laboratorio. Estos compresores usan la propiedad de reacción térmicaS de hidruro calentado para producir pequeñas cantidades de hidrógeno presurizado.
La mayoría de las instalaciones de almacenamiento de hidrógeno industrial utilizan bombas de desplazamiento positivos para presurizar sus reservas de hidrógeno. En algunos casos, estos compresores son capaces de producir salidas superiores a 15,000 psi y algunos entregan hasta 30,000 psi. Estos valores significan que la presión promedio del tanque de 10,000 PSI utilizada por la mayoría de las instalaciones de investigación de automóviles verdes se puede lograr de manera rápida y eficiente.