Quali sono le tecnologie di stoccaggio dell’idrogeno? (II) - Stoccaggio fisico (gas o liquido)

Quali sono le tecnologie di stoccaggio dell’idrogeno? (II) - Stoccaggio fisico (gas o liquido)

Metodi di stoccaggio dell'idrogeno utilizzati dall’industria e dal mondo accademico possono essere suddivisi in due tipologie:

Stoccaggio basato sulla fisica (gassoso o liquido)

Stoccaggio basato sui materiali (idrogeno che interagisce con i materiali di stoccaggio)

Nello stoccaggio basato sui materiali, l'idrogeno viene immagazzinato in tre diversi mezzi: idruri metallici (mezzi solidi), trasportatori di idrogeno liquido e stoccaggio sulla superficie del materiale.

2.1 Stoccaggio di idruro metallico

L'idrogeno molecolare viene adsorbito sulla superficie metallica in un sistema di stoccaggio di idruro metallico, quindi l'elemento (H) viene introdotto nel reticolo metallico tramite la produzione di calore e rilasciato insieme all'apporto di calore. Rispetto allo stoccaggio fisico tradizionale, gli idruri metallici presentano molti vantaggi, come elevata densità di volume, sicurezza, bassa temperatura e pressione operativa, ecc. La densità apparente della maggior parte degli idruri è ben superiore a 80 kg/m3.

L'idruro metallico è un composto composto da alcuni elementi metallici e da un elemento idrogeno. Tali composti hanno proprietà chimiche attive e piccole riserve, ma hanno un alto valore d'uso. L'idruro metallico è quando si riempie l'idrogeno, esotermico; quando viene rilasciato idrogeno, endotermico; questo ciclo di rilascio di calore-endotermo può essere utilizzato per immagazzinare e trasmettere calore

2.2 Vettore di idrogeno organico liquido

Il principio della tecnologia di stoccaggio dell'idrogeno organico liquido (in breve LOHC) consiste nell'utilizzare una coppia di reazioni reversibili tra agenti di stoccaggio dell'idrogeno come olefine, alchini o idrocarburi aromatici e idrogeno per ottenere idrogenazione e deidrogenazione. La densità di stoccaggio dell'idrogeno in massa è compresa tra il 5% e il 10%, ha una grande capacità di stoccaggio dell'idrogeno e il materiale di stoccaggio dell'idrogeno è materia organica liquida, che può essere trasportata a temperatura e pressione normali, il che è conveniente e sicuro. LOHC può immagazzinare chimicamente l'idrogeno ad alta densità in condizioni ambientali nominali. durante il riempimento di idrogeno, esotermico; quando viene rilasciato idrogeno, endotermico.

2.3 Sistemi di accumulo superficiale (adsorbenti)

L'idrogeno può anche essere immagazzinato in modo reversibile come sorbato mediante adsorbimento, tramite le forze di van der Waals, in materiali con aree superficiali molto specifiche. Alcuni materiali adsorbenti includono strutture metallo-organiche (MOF), zeoliti, nanotubi di carbonio, ecc. Le temperature operative richieste sono inferiori e le pressioni con questa forma di stoccaggio sono più elevate. Anche i sistemi di stoccaggio di superficie hanno una bassa densità volumetrica.