Vad är en vätgasbehållare?
En vätetank är en kapsel som används för att lagra komprimerat väte. Vätetankar av typ IV är en integrerad del av vätendrivna fordon. Sådana fordon kan tankas på vätgasstationer. Komprimerat väte används som en alternativ bränslekälla till olja och andra fossila bränslen. Detta har gjort gaslagring till en viktig del av teknikens utveckling.
Väte kan lagras i gasformig och flytande form. Forskare hoppas kunna använda flytande väte som bränslekälla för rymdutforskning. Problemet med lagring av flytande väte är att det har en kokpunkt på -423,188 grader Fahrenheit (-252,882 grader Celsius). För att hålla den flytande måste väte förvaras under extremt kalla förhållanden. Detta kräver kryogenik, använder stora mängder energi och är dyrt att producera.
Att lagra gasformigt väte är mycket lättare. En vätetank fungerar genom att lagra komprimerat väte under tryck. En fordon kräver att väte komprimeras vid 350 och 700 bar eller 5 000 och 10 000 psi. Bar är ett metriskt mått på tryck baserat på det normala atmosfärstrycket som finns vid havsnivån. PSI är förkortat för pund per kvadrat tum och är ett imperialistiskt mått baserat på mängden tryck som utövas av ett pund i vikt på en kvadrat tum.
Det finns fyra grundläggande typer av vätgas. De skiljer sig åt vad de är gjorda av och vilket tryck de kan klara av. De brukar använda metaller som magnesiumhydrid eller natriumaluminiumhydrid. Flera typer blandas med kompositer eller, i fallet med IV-modellen, är alla sammansatta i konstruktion.
Vätetanken av typ I är en metallbehållare. Aluminiumsorten har ett arbetstryck på 175 bar, eller 2,538 psi. Stålsorten fungerar på 200 bar, eller 2 900 psi.
Typ II tankar är tillverkade av metall omgiven av en glödtrådcylinder. Aluminiumglasstanken fungerar på 263 bar, eller 3 814 psi. Stål-kolbehållaren har ett arbetstryck på 299 bar, eller 4 336 psi.
Kompositmaterial som omger ett metallfoder komponerar typ III. Kompositerna är gjorda av material som aramid och glasfiber. Glasfibermodellen har ett normalt tryck på 305 bar, eller 4 423 psi, medan aramidversionen fungerar på 438 bar, eller 6 352 psi.
En vätetank av typ IV är en rotationsgjuten tank tillverkad av kompositmaterial såsom kolfiber med en polymerfoder. De har ett arbetstryck på 661 bar, eller 9 586 psi. Typ IV finns oftast i fordon som bilar och vätgaslager.
Alla vätgasbehållare kräver omfattande tester för att säkerställa att de är säkra att använda. Vätetanken testas på fyra sätt. Bysttestet använder två gånger det normala arbetstrycket för att se när tanken går sönder, medan provtryckstestet undersöker hur tanken hanterar 1,5 gånger normalt tryck. Tanken testas också på lång sikt för trötthet och läckage.