वर्तमान में, सबसे आम हाइड्रोजन भंडारण तकनीकों में उच्च-दाब गैसीय भंडारण, क्रायोजेनिक द्रव भंडारण और ठोस-अवस्था भंडारण शामिल हैं। इनमें से, उच्च-दाब गैसीय भंडारण अपनी कम लागत, तेज़ हाइड्रोजन ईंधन भरने, कम ऊर्जा खपत और सरल संरचना के कारण सबसे परिपक्व तकनीक के रूप में उभरा है, जिससे यह पसंदीदा हाइड्रोजन भंडारण तकनीक बन गई है।
हाइड्रोजन भंडारण टैंक के चार प्रकार:
आंतरिक लाइनर रहित उभरते टाइप V पूर्ण मिश्रित टैंकों के अलावा, चार प्रकार के हाइड्रोजन भंडारण टैंक बाजार में प्रवेश कर चुके हैं:
1. टाइप I ऑल-मेटल टैंक: ये टैंक 17.5 से 20 MPa तक के कार्य दबाव पर कम लागत पर अधिक क्षमता प्रदान करते हैं। इनका उपयोग सीमित मात्रा में CNG (संपीड़ित प्राकृतिक गैस) ट्रकों और बसों में किया जाता है।
2. टाइप II धातु-पंक्तिबद्ध मिश्रित टैंक: ये टैंक धातु के अस्तरों (आमतौर पर स्टील) को मिश्रित सामग्रियों के साथ एक घेरे में लपेटकर संयोजित करते हैं। ये 26 से 30 MPa के बीच के कार्य दाब पर अपेक्षाकृत अधिक क्षमता प्रदान करते हैं, और इनकी लागत भी मध्यम होती है। इनका व्यापक रूप से CNG वाहनों में उपयोग किया जाता है।
3. टाइप III ऑल-कम्पोजिट टैंक: इन टैंकों की क्षमता 30 से 70 MPa के बीच के कार्य दाब पर कम होती है, धातु के लाइनर (स्टील/एल्यूमीनियम) होते हैं और इनकी लागत ज़्यादा होती है। इनका उपयोग हल्के हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहनों में किया जाता है।
4. प्रकार IV प्लास्टिक-लाइन वाले मिश्रित टैंक: ये टैंक 30 से 70 MPa के बीच कार्य दबाव पर छोटी क्षमता प्रदान करते हैं, जिनके लाइनर पॉलियामाइड (PA6), उच्च घनत्व वाले पॉलीइथाइलीन (HDPE) और पॉलिएस्टर प्लास्टिक (PET) जैसे पदार्थों से बने होते हैं।
टाइप IV हाइड्रोजन भंडारण टैंक के लाभ:
वर्तमान में, वैश्विक बाजारों में टाइप IV टैंकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जबकि टाइप III टैंक अभी भी वाणिज्यिक हाइड्रोजन भंडारण बाजार पर हावी हैं।
यह सर्वविदित है कि जब हाइड्रोजन का दबाव 30 MPa से अधिक हो जाता है, तो अपरिवर्तनीय हाइड्रोजन भंगुरता हो सकती है, जिससे धातु की परत में जंग लग सकती है और दरारें और फ्रैक्चर हो सकते हैं। यह स्थिति हाइड्रोजन रिसाव और उसके बाद विस्फोट का कारण बन सकती है।
इसके अतिरिक्त, वाइंडिंग परत में एल्युमीनियम धातु और कार्बन फाइबर के बीच विभवांतर होता है, जिससे एल्युमीनियम लाइनर और कार्बन फाइबर वाइंडिंग के बीच सीधा संपर्क जंग के प्रति संवेदनशील हो जाता है। इसे रोकने के लिए, शोधकर्ताओं ने लाइनर और वाइंडिंग परत के बीच एक डिस्चार्ज जंग परत जोड़ दी है। हालाँकि, इससे हाइड्रोजन भंडारण टैंकों का कुल भार बढ़ जाता है, जिससे रसद संबंधी कठिनाइयाँ और लागत बढ़ जाती है।
सुरक्षित हाइड्रोजन परिवहन: एक प्राथमिकता:
टाइप III टैंकों की तुलना में, टाइप IV हाइड्रोजन भंडारण टैंक सुरक्षा के लिहाज से महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करते हैं। सबसे पहले, टाइप IV टैंक पॉलियामाइड (PA6), उच्च-घनत्व पॉलीइथाइलीन (HDPE), और पॉलिएस्टर प्लास्टिक (PET) जैसी मिश्रित सामग्रियों से बने अधात्विक लाइनर का उपयोग करते हैं। पॉलियामाइड (PA6) उत्कृष्ट तन्य शक्ति, प्रभाव प्रतिरोध और उच्च गलनांक (220°C तक) प्रदान करता है। उच्च-घनत्व पॉलीइथाइलीन (HDPE) उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध, पर्यावरणीय तनाव दरार प्रतिरोध, कठोरता और प्रभाव प्रतिरोध प्रदर्शित करता है। इन प्लास्टिक मिश्रित सामग्रियों के सुदृढ़ीकरण के साथ, टाइप IV टैंक हाइड्रोजन भंगुरता और संक्षारण के प्रति बेहतर प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप इनका सेवा जीवन लंबा होता है और सुरक्षा में वृद्धि होती है। दूसरा, प्लास्टिक मिश्रित सामग्रियों का हल्कापन टैंकों के वजन को कम करता है, जिससे रसद लागत कम होती है।
निष्कर्ष:
टाइप IV हाइड्रोजन भंडारण टैंकों में मिश्रित सामग्रियों का एकीकरण सुरक्षा और प्रदर्शन को बेहतर बनाने में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है। पॉलियामाइड (PA6), उच्च-घनत्व पॉलीएथिलीन (HDPE), और पॉलिएस्टर प्लास्टिक (PET) जैसे अधात्विक लाइनरों को अपनाने से हाइड्रोजन भंगुरता और संक्षारण के प्रति बेहतर प्रतिरोध प्राप्त होता है। इसके अलावा, इन प्लास्टिक मिश्रित सामग्रियों की हल्की विशेषताएँ वजन कम करने और परिवहन लागत कम करने में योगदान करती हैं। जैसे-जैसे टाइप IV टैंक बाज़ार में व्यापक रूप से उपयोग में आ रहे हैं और टाइप III टैंक प्रमुख बने हुए हैं, स्वच्छ ऊर्जा स्रोत के रूप में हाइड्रोजन की पूरी क्षमता का उपयोग करने के लिए हाइड्रोजन भंडारण तकनीकों का निरंतर विकास महत्वपूर्ण है।
पोस्ट करने का समय: 17 नवंबर 2023