Hva er en hydrogenkompressor?
En hydrogenkompressor er en enhet designet spesielt for å komprimere hydrogengass for lagring. Hydrogenens lave tetthet gjør det til et utfordrende medium å lagre ved at det krever ekstremt høyt tanktrykk på mellom 5 000 og 10 000 pund per kvadrat tomme (PSI). Kommersielle hydrogenkompressorer er generelt frem- og tilbakegående typer, hvor de vanligste er ledet stempel / metallmembran og rotorvarianter. Selv om disse designene i utgangspunktet alle er positive forskyvningspumper, er det flere andre hydrogenskompressorer som hydrid og elektrokjemiske typer som ikke har bevegelige deler i det hele tatt. De fleste hydrogenkompressorkonstruksjoner er imidlertid preget av deres høye utgangstrykkfunksjoner med gjennomsnittlig leveringstrykk på over 15.000 PSI.
Hydrogen har lenge vært en drivstoffkomponent for rakettmotorer og har nylig vært gjenstand for intens vitenskapelig granskning som et potensielt storskalaalternativ til fossilt brensel. Alle disse anvendelsene krever at hydrogenet lagres under høyt trykk, vanligvis i området 5000 til 10 000 PSI. Dette skyldes delvis den lave tettheten av hydrogengass ved atmosfæretrykk. Ved disse lave trykk har et gram hydrogengass et volum på nesten 3 liter (11 liter), noe som krever at gassen komprimeres intenst hvis den skal lagres. Hydrogenkompressorenheter brukes til å komprimere gassen til enorme trykk, ofte i overkant av 15.000 PSI, slik at den kan lagres i brukbare mengder.
Flere forskjellige typer kompressorer brukes til å komprimere hydrogen; blant de vanligste er stempel- eller metallmembrantyper. Disse kompressorene gjengjelder maskiner med positiv fortrengning som fungerer ved å fange opp en liten mengde gass i et lukket rom, senke volumet ved forskyvning og deretter frigjøre den komprimerte gassen til en holder eller lagringstank. Denne syklusen gjentas kontinuerlig til tanken når sin maksimale kapasitet. En type stempelkompressor bruker tre stempler for å oppnå dette; et motivstempel drevet av trykkluft eller hydraulisk væske og et par kompressorstempler som komprimerer gassen. Kompressorstemplene er festet til motivstempelet via et par forbindelsesstenger som gir den nødvendige koblede bevegelse.
En annen vanlig hydrogenkompressortype er den guidede rotorkompressoren. Denne typen hydrogenkompressor benytter en lobed rotor montert på en eksentrisk skaft som roterer i et spesialdesignet kammer. I prinsippet ligner på roterende forbrenningsmotorer, og denne typen kompressor er avhengig av forskyvningen av gass i kammeret av rotorlober for å oppnå kompresjonsverdiene. Det er flere kompressortyper med lavt volum uten bevegelige deler, for eksempel hydridkompressoren som brukes til å produsere små mengder trykksatt hydrogengass til laboratoriebruk. Disse kompressorene bruker de termiske reaksjonsegenskapene til oppvarmet hydrid for å produsere små mengder trykk under hydrogen.
De fleste industrielle hydrogenlagringsanlegg bruker positive fortrengningspumper for å presse sine hydrogenlagre. I noen tilfeller er disse kompressorene i stand til å produsere utganger på over 15.000 PSI og med noen levere opptil 30.000 PSI. Disse verdiene betyr at det gjennomsnittlige tanktrykket på 10 000 PSI som brukes av de fleste grønne bilforskningsanlegg raskt og effektivt kan oppnås.