Tyče z titánovej zliatiny v pevnom{0}}zásobníku vodíka

Vodíková energia je kľúčovým čistým sekundárnym zdrojom energie pre globálnu energetickú transformáciu a dosiahnutie cieľov „dvojitého uhlíka“ a technológia skladovania vodíka je hlavnou prekážkou obmedzujúcou jej rozsiahle-aplikácie. Skladovanie vodíka v pevnom stave sa stalo stredobodom výskumu a industrializácie vďaka vysokej hustote skladovania vodíka, bezpečnosti a stabilite.Tyče z titánovej zliatiny, s ich vynikajúcim výkonom pri skladovaní vodíka, štrukturálnou pevnosťou a prispôsobivosťou voči životnému prostrediu, sa stali základným nosným materiálom pre pevné{0}}zariadenia na skladovanie vodíka.

 

 

 

• Zliatiny titánu uchovávajú vodík prostredníctvom chemických reakcií, pričom teoretický podiel hmotnosti zásobného vodíka je lepší ako tradičný. K dispozícii je viacero druhov, ktoré spĺňajú rôzne potreby a vydržia extrémne prostredie v širokom rozsahu teplôt.

 

• Povrchová oxidová vrstva inhibuje prenikanie vodíka a znižuje riziko vodíkového skrehnutia. Dokážu stabilne skladovať vodík po dlhú dobu pod nízkym tlakom, čím sa vyhnú potenciálnym rizikám, ako sú napríklad vysokotlaková-explózia a nízka-teplotná strata chladu. Upravené procesy zlepšujú výkon proti-rozprašovaniu a stabilitu cyklu, pričom miera zachovania kapacity zliatiny sa blíži k dokonalosti po 100 cykloch absorpcie vodíka-desorpcie.

 

• Môžu byť vyrobené porézne štruktúry a povrchové nanopóry môžu zlepšiť kinetickú výkonnosť skladovania vodíka a adsorbovať nečistoty, čo vedie k extrémne vysokej čistote výstupného vodíka a realizácii integrácie skladovania a čistenia vodíka.

 

 

1. Skladovanie vodíka v extrémnych prostrediach

Tyče z titánovej zliatiny, využívajúc svoju stabilitu v širokom rozsahu teplôt a silnú odolnosť voči extrémnym prevádzkovým podmienkam, preukazujú významné výhody v leteckom a kozmickom priestore a na hlbokomorských poliach:

 

Zliatinové tyče Gr6 s vynikajúcou odolnosťou proti krehkosti pri ultra-nízkej teplote sú aplikované v potrubnom systéme na kvapalný vodík rakety Long March 9, odolávajú vysokému tlaku a vysokej radiácii v prostredí kvapalného vodíka, aby sa zaistila bezpečnosť dodávok energie z letectva;

 

Komponenty na uskladnenie vodíka z titánovej zliatiny sú integrované do štruktúry odolnej voči tlaku- hlbinného-morského ponoru „Striver“, čím sa prispôsobujú vysokým-tlakom a nízkym{3}}teplotám skladovania energie v hlbokom mori a poskytujú stabilnú energiu pre-dlhodobú prevádzku zariadení.

 

2. Veľké-scenáre stacionárneho skladovania vodíka

Na základe svojich hlavných výhod nízkeho tlaku a vysokej hustoty podporujú tyče z titánovej zliatiny rozsiahlu-industrializáciu pevného-skladovania vodíka v mriežkovom-priemysle a chemického priemyslu so zeleným vodíkom:

 

Projekt State Power Investment Da'an Green Hydrogen Ammonia Synthesis Project využíva porézne titánové tyče na skladovanie vodíka, aby sa dosiahla normálna teplota a-nízkotlakové skladovanie vodíka. Hustota skladovania vodíka je vyššia ako pri tradičnom vysokotlakovom skladovaní vodíka-a náklady sú znížené;

 

elektráreň Guangzhou Hydrogen Energy Storage Power Station používa tyče z titánovej zliatiny ako hlavný nosič zásobníkov vodíka na podporu prevádzky pevných{0}}jednotiek na skladovanie vodíka, ktoré slúžia ako kľúč na reguláciu špičiek siete a umožňujú stabilné pripojenie obnoviteľnej energie do siete.

3. Mobilné skladovanie vodíka a scenáre výroby energie

SAIC Passenger Vehicles vybavuje svoje vodíkové skladovacie moduly, ktoré uvoľňujú 30 % priestoru podvozku pri nízkom tlaku 4 MPa, čím zlepšujú využitie priestoru a bezpečnosť;

 

Titánové -železné zliatiny, vyznačujúce sa nízkou cenou a vynikajúcim výkonom, sa stali hlavnými kandidátmi na-palubné skladovanie vodíka; v logistike vodíkovej energie môže ich porézne modulové integrované skladovanie vodíka dosiahnuť 1,5 tony, čím sa zvyšuje efektívnosť prepravy 4-krát;

 

Zariadenia na výrobu vodíkovej energie na krátku vzdialenosť sú vybavené modulárnymi jednotkami, ktoré umožňujú 3-rýchlu výmenu vodíka a dosah viac ako 120 kilometrov, ktoré sa masovo používajú v scénických oblastiach a skladoch.

4. Tankovanie vodíka a núdzové scenáre

V staniciach rýchlej výmeny vodíka ich modulárne jednotky na skladovanie vodíka podporujú automatickú výmenu vodíka robotickými ramenami s rýchlosťou nabíjania-vodíka 5 g/s, čo je o 200 % rýchlejšie ako materiály na báze horčíka-, čím sa výrazne zlepšuje účinnosť tankovania;

 

Vozidlá na núdzové pohony na vodíkovú energiu od China Southern Power Grid sú vybavené pevnými{0}}systémami na skladovanie vodíka s tyčami z titánovej zliatiny ako jadrom, ktoré uchovávajú 100 kg vodíka, ktorý dokáže poháňať palivové články, aby nepretržite dodávali energiu po dobu 6 hodín. Sú bezpečné, tiché a vysoko prispôsobiteľné životnému prostrediu, vhodné na núdzovú ochranu napájania, rýchle opravy a iné scenáre.

 

 

 

1. Úprava materiálu

Mikrozliatina vzácnych zemín (La, Ce doping) zlepšuje výkon aktivácie a zliatinu s pridaným 5 % hmotn. Ce možno aktivovať po jednom cykle absorpcie vodíka-desorpcie; zliatina titánu-zirkónu-nióbu-mangánu-chrómu po úprave zloženia vykazuje vynikajúcu reverzibilitu absorpcie vodíka- a stabilitu cyklu pri miernych teplotných a tlakových podmienkach.

 

2. Konštrukčný návrh

Kompozitné tyče z titánovej zliatiny Gr1/Gr5 môžu inhibovať absorpciu vodíka-indukovanú pulverizáciu a predĺžiť životnosť; 3D-vytlačené bionické voštinové titánové tyče dosahujú 30 % zvýšenie pomeru objemu skladovaného vodíka a 20 % zvýšenie mechanickej pevnosti.

3. Výrobné procesy

Technológia redukcie-založená na vodíku znižuje emisie uhlíka pri výrobe zliatiny titánu o 70 %; Technológia vákuového spekania riadená AI-môže v reálnom čase-regulovať teplotu a atmosféru, pričom reguluje rozmerovú odchýlku v rámci 5 %.

 

Ruihang Group, špecialista na titánové zliatiny a iné -produkty zo železných kovov, poskytuje prémiové titánové tyče pre skladovacie nádrže. Pre viac podrobností nás kontaktujte prostredníctvom e-mailu:Sam.Rui@bjrh-titanium.com