Vad är en vätekompressor?
En vätekompressor är en anordning som är utformad specifikt för att komprimera vätgas för lagring. Väteens låga täthet gör det till ett utmanande medium att lagra genom att det kräver extremt högt tanktryck på mellan 5 000 och 10 000 pund per kvadrat tum (PSI). Kommersiella vätekompressorer är i allmänhet fram- och återgående typer med de vanligaste är styrda kolv- / metallmembran och rotorvarianter. Även om dessa konstruktioner alla i princip är positiva förskjutningspumpar, finns det flera andra vätekompressorer såsom hydrid och elektrokemiska typer som inte har några rörliga delar alls. De flesta vätekompressorkonstruktioner kännetecknas emellertid av deras höga utgångstryckförmåga med genomsnittliga tillförseltryck över 15 000 PSI.
Väte har länge varit en bränslekomponent för raketmotorer och har nyligen varit föremål för intensiv vetenskaplig granskning som ett potentiellt storskaligt alternativ till fossila bränslen. Alla dessa tillämpningar kräver att väte förvaras under högt tryck, vanligtvis inom området 5 000 till 10 000 PSI. Detta beror delvis på den låga tätheten av vätgas vid atmosfärstrycket. Vid dessa låga tryck har ett gram vätgas en volym på nästan 3 gallon (11 liter), vilket kräver att gasen komprimeras intensivt om den ska lagras. Vätekompressorenheter används för att komprimera gasen till enorma tryck, ofta över 15 000 PSI, så att den kan lagras i användbara mängder.
Flera olika typer av kompressorer används för att komprimera väte; bland de vanligaste är kolv- eller metallmembrantyperna. Dessa kompressorer växlar fram och tillbaka med maskiner av positiv förflyttning som fungerar genom att fånga en liten mängd av gasen i ett slutet utrymme, sänka dess volym genom förskjutning och sedan släppa den komprimerade gasen i en hållare eller lagringstank. Denna cykel upprepas kontinuerligt tills tanken når sin maximala kapacitet. En typ av kolvkompressor använder tre kolvar för att uppnå detta; en motivkolv som drivs av tryckluft eller hydraulvätska och ett par kompressorkolvar som komprimerar gasen. Kompressorkolvarna är fästa vid motivkolven via ett par anslutningsstavar som ger den nödvändiga länkade rörelsen.
En annan vanlig typ av vätekompressor är den styrda rotorkompressorn. Denna typ av vätekompressor använder en lobedrotor monterad på en excentrisk axel som roterar i en speciellt utformad kammare. I princip liknar roterande förbränningsmotorer, beror denna typ av kompressor på förskjutningen av gas i kammaren av rotorloberna för att uppnå sina kompressionsvärden. Det finns flera kompressortyper med låg volym utan rörliga delar såsom hydridkompressorn som används för att producera små mängder trycksatt vätgas för laboratoriebruk. Dessa kompressorer använder de termiska reaktionsegenskaperna hos uppvärmd hydrid för att producera små mängder trycksatt väte.
De flesta industriella vätgaslagringsanläggningar använder positiva förskjutningspumpar för att pressa sina vätgaslager. I vissa fall kan dessa kompressorer producera utgångar som överstiger 15 000 PSI och med vissa levererar upp till 30 000 PSI. Dessa värden innebär att det genomsnittliga tanktrycket på 10 000 PSI som används av de flesta forskningsanläggningar för grön bil snabbt och effektivt kan uppnås.