O que é um tanque de hidrogênio?
Um tanque de hidrogênio é um recipiente usado para armazenar hidrogênio comprimido. Os tanques de hidrogênio do tipo IV são parte integrante dos veículos movidos a hidrogênio. Esses veículos podem ser reabastecidos em estações de hidrogênio. O hidrogênio comprimido está sendo usado como uma fonte alternativa de combustível para o petróleo e outros combustíveis fósseis. Isso tornou o armazenamento de gás uma parte importante do desenvolvimento da tecnologia.
O hidrogênio pode ser armazenado na forma gasosa e líquida. Os cientistas esperam usar o hidrogênio líquido como fonte de combustível para a exploração espacial. O problema com o armazenamento de hidrogênio líquido é que ele tem um ponto de ebulição de -423,188 graus Fahrenheit (-252,882 graus Celsius). Para mantê-lo líquido, o hidrogênio precisa ser armazenado em condições extremamente frias. Isso requer criogenia, utiliza grandes quantidades de energia e é caro para produzir.
Armazenar hidrogênio gasoso é muito mais fácil. Um tanque de hidrogênio funciona armazenando hidrogênio comprimido sob pressão. Um veículo exige que o hidrogênio seja comprimido a 350 e 700 bar ou 5.000 e 10.000 psi. Bar é uma medida métrica da pressão com base na pressão atmosférica padrão encontrada ao nível do mar. PSI é a abreviação de libra por polegada quadrada e é uma medida imperial baseada na quantidade de pressão exercida por uma libra de peso em uma polegada quadrada.
Existem quatro tipos básicos de tanque de hidrogênio. Eles diferem em termos do que são feitos e de quais pressões podem lidar. Eles tendem a usar metais como hidreto de magnésio ou hidreto de alumínio e sódio. Vários tipos são misturados com compósitos ou, no caso do modelo IV, são todos compostos na compilação.
O tanque de hidrogênio do tipo I é um tanque de metal. A variedade de alumínio tem uma pressão de trabalho de 175 bar, ou 2.538 psi. A variedade de aço trabalha a 200 bar, ou 2.900 psi.
Os tanques do tipo II são fabricados com metal cercado por um cilindro de filamento. O tanque de alumínio e vidro funciona a 263 bar, ou 3.814 psi. O tanque de aço-carbono tem uma pressão de trabalho de 299 bar, ou 4.336 psi.
Os materiais compósitos ao redor de um revestimento metálico compõem o tipo III. Os compósitos são feitos de materiais como aramida e fibra de vidro. O modelo de fibra de vidro tem uma pressão normal de 305 bar, ou 4.423 psi, enquanto a versão aramida funciona a 438 bar, ou 6.352 psi.
Um tanque de hidrogênio do tipo IV é um tanque rotativo moldado feito de materiais compósitos, como fibra de carbono, com revestimento de polímero. Eles têm uma pressão de trabalho de 661 bar, ou 9.586 psi. O tipo IV é mais comumente encontrado em veículos como automóveis e caminhões de armazenamento de hidrogênio.
Todos os tanques de hidrogênio requerem testes extensivos para garantir a segurança do uso. O tanque de hidrogênio é testado de quatro maneiras. O teste de rebentamento usa o dobro da pressão de trabalho normal para ver quando o tanque se abre, enquanto o teste de pressão de prova examina como o tanque lida com 1,5 vezes a pressão normal. O tanque é testado a longo prazo para fadiga e vazamentos também.