Wat is een waterstoftank?
Een waterstoftank is een bus die wordt gebruikt om gecomprimeerde waterstof op te slaan. Type IV waterstoftanks zijn een integraal onderdeel van voertuigen op waterstof. Dergelijke voertuigen kunnen worden bijgetankt bij waterstofstations. Samengeperste waterstof wordt gebruikt als een alternatieve brandstofbron voor olie en andere fossiele brandstoffen. Dit heeft gasopslag tot een belangrijk onderdeel van de ontwikkeling van de technologie gemaakt.
Waterstof kan worden opgeslagen in gasvormige en vloeibare vorm. Wetenschappers hopen vloeibare waterstof te gebruiken als brandstofbron voor verkenning van de ruimte. Het probleem met het opslaan van vloeibare waterstof is dat het een kookpunt heeft van -423.188 graden Fahrenheit (-252.882 graden Celsius). Om het vloeibaar te houden, moet waterstof worden opgeslagen in extreem koude omstandigheden. Dit vereist cryogenica, verbruikt grote hoeveelheden energie en is duur om te produceren.
Het opslaan van gasvormige waterstof is veel eenvoudiger. Een waterstoftank werkt door gecomprimeerde waterstof onder druk op te slaan. Een voertuig vereist dat waterstof wordt samengeperst bij 350 en 700 bar of 5.000 en 10.000 psi. Bar is een metrische drukmaat op basis van de standaard atmosferische druk op zeeniveau. PSI staat voor pond per vierkante inch en is een imperiale maat op basis van de hoeveelheid druk die wordt uitgeoefend door een pond in gewicht op een vierkante inch.
Er zijn vier basistypen waterstoftank. Ze verschillen in termen van waar ze van gemaakt zijn en met welke druk ze kunnen omgaan. Ze hebben de neiging om metalen zoals magnesiumhydride of natriumaluminiumhydride te gebruiken. Verschillende typen worden gemengd met composieten of, in het geval van het IV-model, zijn alle composieten van bouw.
De type I waterstoftank is een metalen tank. De aluminiumsoort heeft een werkdruk van 175 bar of 2.538 psi. De staalsoort werkt op 200 bar, of 2.900 psi.
Type II tanks zijn gemaakt met metaal omgeven door een gloeidraadcilinder. De aluminium-glazen tank werkt op 263 bar, of 3.814 psi. De staal-koolstof tank heeft een werkdruk van 299 bar of 4.336 psi.
Composietmaterialen rond een metalen voering vormen type III. De composieten zijn gemaakt van materialen zoals aramide en glasvezel. Het glasvezelmodel heeft een normale druk van 305 bar of 4.423 psi, terwijl de aramideversie werkt bij 438 bar of 6.352 psi.
Een type IV waterstoftank is een rotatiegegoten tank gemaakt van composietmaterialen zoals koolstofvezel met een polymeervoering. Ze hebben een werkdruk van 661 bar of 9.586 psi. Type IV komt het meest voor in voertuigen zoals auto's en vrachtwagens voor waterstofopslag.
Alle waterstoftanks vereisen uitgebreide testen om te garanderen dat ze veilig zijn voor gebruik. De waterstoftank wordt op vier manieren getest. De bustest gebruikt twee keer de normale werkdruk om te zien wanneer de tank openbreekt, terwijl de proefdruktest zal onderzoeken hoe de tank 1,5 keer de normale druk aankan. De tank is ook langdurig getest op vermoeidheid en lekken.