Šipke od legure titana u-pohrani vodika u čvrstom stanju

Energija vodika ključni je čisti sekundarni izvor energije za globalnu energetsku tranziciju i postizanje ciljeva "dvostrukog ugljika", a tehnologija skladištenja vodika ključno je usko grlo koje ograničava njezinu-primjenu u velikim razmjerima. Skladištenje vodika u-krutom stanju postalo je središte istraživanja i industrijalizacije zbog visoke gustoće skladištenja vodika, sigurnosti i stabilnosti.Šipke od legure titana, sa svojim izvrsnim performansama pohranjivanja vodika, čvrstoćom strukture i prilagodljivošću okolišu, pojavili su se kao osnovni materijal za nosače za-uređaje za pohranu vodika u čvrstom stanju.

 

 

 

• Legure titana pohranjuju vodik putem kemijskih reakcija, s teoretskim masenim udjelom pohrane vodika boljim od tradicionalnog. Dostupno je više vrsta kako bi se zadovoljile različite potrebe i mogu izdržati ekstremna okruženja u širokom rasponu temperatura.

 

• Površinski oksidni sloj sprječava prodiranje vodika i smanjuje rizik od vodikove krtosti. Oni mogu dugo vremena stabilno skladištiti vodik pod niskim tlakom, izbjegavajući potencijalne opasnosti kao što su eksplozija pod visokim-tlakom i gubitak hladnoće pri niskoj-temperaturi. Modificirani procesi poboljšavaju učinak protiv-pulverizacije i stabilnost ciklusa, pri čemu se stopa zadržavanja kapaciteta legure približava savršenstvu nakon 100 ciklusa apsorpcije-desorpcije vodika.

 

• Mogu se proizvesti porozne strukture, a površinske nanopore mogu poboljšati kinetičke performanse skladištenja vodika i adsorbirati nečistoće, što rezultira iznimno visokom čistoćom izlaznog vodika i ostvarivanjem integracije skladištenja i pročišćavanja vodika.

 

 

1. Skladištenje vodika u ekstremnim okruženjima

Iskorištavajući svoju stabilnost u širokom temperaturnom rasponu i snažnu otpornost na ekstremne radne uvjete, šipke od legure titana pokazuju značajne prednosti u zrakoplovstvu i-morskim poljima:

 

Šipke od legure Gr6, s izvrsnom otpornošću na krhkost pri ultra-temperaturama, primjenjuju se u sustavu cjevovoda za tekući vodik rakete Long March 9, izdržavajući visoki tlak i visoko zračenje u okruženjima tekućeg vodika kako bi se osigurala sigurnost opskrbe energijom u zračnom prostoru;

 

Komponente za pohranu vodika od legure titana integrirane su u strukturu otpornu na pritisak-podmornice "Striver"-za duboko more, prilagođavajući se potrebama za pohranom energije visokog-tlaka i niske-temperature u dubokim morima i osiguravajući stabilnu snagu za dugotrajan-rad opreme.

 

2. -Scenariji stacionarnog skladištenja vodika velikih razmjera

Na temelju svojih osnovnih prednosti niskog tlaka i visoke gustoće, šipke od legure titana promiču široku-industrijalizaciju pohrane-vodika u čvrstom stanju u-mrežnom pohranjivanju energije i kemijskoj industriji zelenog vodika:

 

Državno ulaganje u električnu energiju Da'an Green Hydrogen Ammonia Synthesis Project usvaja klizače za pohranu vodika s nizom poroznih šipki od titana za postizanje normalne temperature i niskog{0}}tlaka za pohranu vodika. Gustoća pohrane vodika veća je od one kod tradicionalnog-pohranjivanja vodika pod visokim tlakom, a cijena je smanjena;

 

elektrana za pohranu vodika u Guangzhou koristi šipke od legure titana kao temeljni nosač spremnika za pohranu vodika za podršku radu jedinica za pohranu vodika u čvrstom stanju, služeći kao ključ za vršnu regulaciju mreže i olakšavajući stabilnu mrežnu vezu obnovljive energije.

3. Mobilna pohrana vodika i scenariji napajanja

SAIC Passenger Vehicles oprema svoje module za pohranu vodika, koji oslobađaju 30% prostora šasije pri niskom tlaku od 4 MPa, poboljšavajući iskorištenost prostora i sigurnost;

 

Šipke od titan-željezne legure, niske cijene i izvrsnih performansi, postale su glavni kandidati za-skladištenje vodika u vozilu; u logistici energije vodika, njihovo integrirano skladište vodika u poroznom modulu može doseći 1,5 tona, povećavajući učinkovitost transporta za 4 puta;

 

Oprema za vodikovu energiju na kratkim-udaljenostima opremljena je svojim modularnim jedinicama koje omogućuju 3-minutne brze zamjene vodika i domet krstarenja od preko 120 kilometara, koje su masovno primijenjene u slikovitim područjima i skladištima.

4. Punjenje vodikom i scenariji za hitne slučajeve

U stanicama za brzu zamjenu vodika, njihove modularne jedinice za pohranjivanje vodika podržavaju automatsku zamjenu vodika pomoću robotskih ruku, s brzinom punjenja-vodika od 5g/s, 200% brže od materijala na bazi-magnezija, značajno poboljšavajući učinkovitost punjenja goriva;

 

Vozila za hitne slučajeve energije vodika China Southern Power Grid opremljena su čvrstim{0}}sustavima za pohranjivanje vodika sa šipkama od titanijske legure kao jezgrom, koji pohranjuju 100 kg vodika koji može pokretati gorivne ćelije da kontinuirano opskrbljuju energijom 6 sati. Sigurni su, tihi i vrlo ekološki prilagodljivi, prikladni za hitnu zaštitu napajanja, hitne popravke i druge scenarije.

 

 

 

1. Modifikacija materijala

Mikrolegiranje rijetkih zemalja (dopiranje La, Ce) poboljšava izvedbu aktivacije, a legura s dodatkom 5 wt% Ce može se aktivirati nakon jednog ciklusa apsorpcije-desorpcije vodika; legura titana-cirkonija-niobija-mangana-kroma nakon prilagodbe sastava pokazuje izvrsnu apsorpciju vodika-reverzibilnost desorpcije i stabilnost ciklusa pod blagim uvjetima temperature i tlaka.

 

2. Strukturni dizajn

Gr1/Gr5 kompozitne šipke od legure titana mogu spriječiti apsorpciju vodika-induciranu pulverizaciju i produžiti vijek trajanja; 3D-printane bioničke saćaste šipke od titana postižu povećanje omjera volumena pohrane vodika od 30% i povećanje mehaničke čvrstoće od 20%.

3. Proizvodni procesi

Tehnologija smanjenja-na bazi vodika smanjuje emisije ugljika u proizvodnji legure titana za 70%; AI-tehnologija vakuumskog sinteriranja može u stvarnom-vremenu regulirati temperaturu i atmosferu, kontrolirajući odstupanje dimenzija unutar 5%.

 

Ruihang Group, specijalist za legure titana i druge proizvode od ne{0}}željeznih metala, nudi vrhunske šipke od titana za spremnike. Za više detalja kontaktirajte nas putem e-pošte:Sam.Rui@bjrh-titanium.com