Cos'è un serbatoio di idrogeno?

Un serbatoio di idrogeno è un contenitore utilizzato per conservare l'idrogeno compresso.I serbatoi di idrogeno di tipo IV sono parte integrante dei veicoli alimentati da idrogeno.Tali veicoli possono essere riforniti di carburante nelle stazioni di idrogeno.L'idrogeno compresso viene utilizzato come fonte di combustibile alternativa all'olio e ad altri combustibili fossili.Ciò ha reso la conservazione del gas una parte importante dello sviluppo della tecnologia.

L'idrogeno può essere immagazzinato in forma gassosa e liquida.Gli scienziati sperano di usare l'idrogeno liquido come fonte di carburante per l'esplorazione dello spazio.Il problema con la conservazione dell'idrogeno liquido è che ha un punto di ebollizione di -423.188 gradi Fahrenheit (-252.882 gradi Celsius).Per mantenerlo liquido, l'idrogeno deve essere conservato in condizioni estremamente fredde.Ciò richiede criogeni, utilizza grandi quantità di energia ed è costoso da produrre.

La memorizzazione di idrogeno gassoso è molto più semplice.Un serbatoio di idrogeno funziona conservando sotto pressione l'idrogeno compresso.Un veicolo richiede che l'idrogeno venga compresso a 350 e 700 bar o 5.000 e 10.000 psi.La barra è una misura metrica della pressione in base alla pressione atmosferica standard trovata a livello del mare.PSI è abbreviato per libbra per pollice quadrato ed è una misura imperiale in base alla quantità di pressione esercitata da una libbra di peso su un pollice quadrato.

Esistono quattro tipi di base di serbatoio di idrogeno.Differiscono in termini di ciò di cui sono fatti e di quali pressioni possono far fronte.Tendono a usare metalli come idruro di magnesio o idruro di sodio in alluminio.Diversi tipi sono miscelati con compositi o, nel caso del modello IV, sono tutti compositi in build.

Il serbatoio di idrogeno di tipo I è un serbatoio metallico.La varietà di alluminio ha una pressione di lavoro di 175 bar, ovvero 2.538 psi.La varietà in acciaio funziona a 200 bar, o 2.900 psi. I serbatoi di tipo II sono realizzati con metallo circondato da un cilindro di filamento.Il serbatoio di vetro in alluminio funziona a 263 bar o 3.814 psi.Il serbatoio di carbonio in acciaio ha una pressione di lavoro di 299 bar, ovvero 4.336 psi.

Materiali compositi che circondano una fodera in metallo compongono il tipo III.I compositi sono realizzati con materiali come aramide e fibra di vetro.Il modello in fibra di vetro ha una pressione normale di 305 bar, o 4.423 psi, mentre la versione aramidica funziona a 438 bar, o 6.352 psi.

Un serbatoio di idrogeno di tipo IV è un serbatoio a riposo a rotazione realizzato con materiali compositi come la fibra di carboniocon una fodera polimerica.Hanno una pressione funzionante di 661 bar, o 9.586 psi.Il tipo IV si trova più comunemente in veicoli come automobili e camion di accumulo di idrogeno.

Tutti i serbatoi di idrogeno richiedono test approfonditi per assicurarsi che siano sicuri per l'uso.Il serbatoio di idrogeno è testato in quattro modi.Il test del busto utilizza il doppio della normale pressione di lavoro per vedere quando il serbatoio si aprirà, mentre il test di pressione di prova esaminerà il modo in cui il serbatoio copre con 1,5 volte la pressione normale.Il serbatoio viene testato a lungo termine anche per affaticamento e perdite.