Šipke od legure titanijuma u čvrstom-skladištu vodonika

Energija vodika je ključni čist sekundarni izvor energije za globalnu energetsku tranziciju i postizanje ciljeva "dvostrukog ugljika", a tehnologija skladištenja vodonika je ključno usko grlo koje ograničava njenu -primenu u velikim razmjerima. Čvrsto-skladištenje vodonika postalo je fokus istraživanja i industrijalizacije zbog svoje visoke gustine skladištenja vodonika, sigurnosti i stabilnosti.Šipke od legure titanijuma, sa svojim odličnim performansama skladištenja vodonika, strukturnom čvrstoćom i prilagodljivošću okolini, pojavili su se kao osnovni materijal za nosače za čvrste-uređaje za skladištenje vodonika.

 

 

 

• Titanijumske legure pohranjuju vodonik kroz hemijske reakcije, sa teorijskim masenim udjelom skladištenja vodonika superiornijim od tradicionalnog. Dostupno je više vrsta koje zadovoljavaju različite potrebe i mogu izdržati ekstremna okruženja u širokom temperaturnom rasponu.

 

• Površinski oksidni sloj inhibira prodiranje vodika i smanjuje rizik od krhkosti vodika. Oni mogu stabilno skladištiti vodonik dugo vremena pod niskim pritiskom, izbjegavajući potencijalne opasnosti kao što su eksplozija visokog{1}}pritiska i nisko-gubitak hladnoće. Modificirani procesi poboljšavaju performanse protiv-pulverizacije i stabilnost ciklusa, sa stopom zadržavanja kapaciteta legure koja se približava savršenstvu nakon 100 ciklusa apsorpcije{6}}desorpcije vodonika.

 

• Porozne strukture se mogu izraditi, a površinske nanopore mogu poboljšati kinetičke performanse skladištenja vodonika i adsorbirati nečistoće, što rezultira izuzetno visokom čistoćom izlaznog vodonika i ostvarivanjem integracije skladištenja i pročišćavanja vodonika.

 

 

1. Skladištenje vodonika u ekstremnim okruženjima

Koristeći svoju stabilnost širokog temperaturnog opsega i jaku otpornost na ekstremne uslove rada, šipke od legure titanijuma pokazuju značajne prednosti u vazduhoplovstvu i dubinskim{0}}morskim poljima:

 

Šipke od legure Gr6, sa odličnom otpornošću na lomljivost na ultra-niskim temperaturama, primjenjuju se u sistemu cjevovoda tečnog vodonika rakete Long March 9, izdržavajući visok pritisak i visoko zračenje u okruženjima tečnog vodonika kako bi se osigurala sigurnost snabdijevanja vazduhoplovnom energijom;

 

Komponente za skladištenje vodonika od legure titanijuma integrisane su u strukturu otporne na pritisak-podmornice "Striver" duboko-podmornice, prilagođavajući se potrebama za skladištenje energije visokog{2}}pritiska i niske-potrebe u dubokim morima i obezbeđujući stabilnu snagu za dugoročne-operacije opreme.

 

2. Veliki-Scenariji stacionarnog skladištenja vodonika

Na osnovu svojih osnovnih prednosti niskog pritiska i velike gustine, šipke od legure titanijuma promovišu -industrijalizaciju velikih razmera-pohranjivanja vodonika u čvrstom stanju u skladištenju energije u mreži- i zelene hemijske industrije vodonika:

 

State Power Investment Da'an Green Hydrogen Amonia Synthesis Project usvaja porozne titanijumske šipke za skladištenje vodonika za postizanje normalne temperature i skladištenja vodonika pod niskim{0}}pritiskom. Gustina skladištenja vodonika je veća od one kod tradicionalnog skladištenja vodonika pod visokim-pritiskom, a cijena je smanjena;

 

elektrana za skladištenje vodonika u Guangzhouu koristi šipke od legure titanijuma kao osnovni nosač rezervoara za skladištenje vodonika da podrži rad čvrstih{0}}jedinica za skladištenje vodonika, služeći kao ključ za regulaciju vršnih tokova u mreži i olakšavajući stabilnu mrežnu vezu obnovljive energije.

3. Mobilno skladištenje vodika i scenariji napajanja

SAIC putnička vozila opremaju svoje module za skladištenje vodonika, koji oslobađaju 30% prostora šasije pri niskom pritisku od 4MPa, poboljšavajući iskorišćenost prostora i bezbednost;

 

Šipke od legure titanijuma-gvožđa, koje se odlikuju niskom cijenom i odličnim performansama, postale su glavni kandidati za-skladištenje vodonika na ploči; u logistici energije vodonika, njihov integrirani porozni modul za skladištenje vodonika može doseći 1,5 tona, povećavajući efikasnost transporta za 4 puta;

 

Oprema za{0}}vodničnu energiju na kratkim udaljenostima opremljena je svojim modularnim jedinicama, omogućavajući brzu zamjenu vodonika u trajanju od 3-minutne i domet krstarenja od preko 120 kilometara, koji se masovno primjenjuju u slikovitim područjima i skladištima.

4. Punjenje vodonikom i scenariji za hitne slučajeve

U stanicama za brzu zamjenu vodonika, njihove modularne jedinice za skladištenje vodonika podržavaju automatsku zamjenu vodonika robotskim rukama, sa brzinom pražnjenja vodonika-od 5g/s, 200% brže od materijala na bazi magnezija-, značajno poboljšavajući efikasnost punjenja goriva;

 

Vozila za hitne slučajeve sa vodoničnom energijom China Southern Power Grid-a opremljena su čvrstim-sistemima za skladištenje vodonika sa šipkama od legure titanijuma kao jezgrom, pohranjujući 100 kg vodonika koji može pokretati gorivne ćelije da neprekidno opskrbljuju energijom 6 sati. Sigurni su, tihi i vrlo ekološki prilagodljivi, pogodni za hitnu zaštitu napajanja, hitne popravke i druge scenarije.

 

 

 

1. Modifikacija materijala

Mikrolegiranje rijetkih zemalja (La, Ce doping) poboljšava performanse aktivacije, a legura sa dodatkom 5 tež% Ce može se aktivirati nakon jednog ciklusa apsorpcije{1}}desorpcije vodonika; legura titanijum-cirkonijum-niobijum-mangan-hroma nakon podešavanja sastava pokazuje odličnu reverzibilnost apsorpcije-desorpcije vodonika i stabilnost ciklusa pod blagim uslovima temperature i pritiska.

 

2. Projektovanje konstrukcije

Gr1/Gr5 kompozitne šipke od legure titanijuma mogu inhibirati usitnjavanje-indukovano apsorpcijom vodonika i produžiti vijek trajanja; 3D-štampane bioničke titanijumske šipke u obliku saća postižu povećanje omjera zapremine vodonika za 30% i povećanje mehaničke čvrstoće za 20%.

3. Proizvodni procesi

Tehnologija smanjenja{0}}bazirana na vodiku smanjuje emisije ugljika u proizvodnji titanijumske legure za 70%; Tehnologija vakuumskog sinteriranja vođena AI-može u realnom-vrijemenu regulirati temperaturu i atmosferu, kontrolirajući odstupanje dimenzija unutar 5%.

 

Ruihang Group, specijalista za legure titanijuma i druge proizvode od obojenih metala, obezbeđuje vrhunske titanijumske šipke za rezervoare za skladištenje. Za više detalja kontaktirajte nas putem emaila:Sam.Rui@bjrh-titanium.com