הובלת מימן נוזלי

אחסון והובלה של מימן נוזלי הם הבסיס ליישום בטוח, יעיל, בקנה מידה גדול ובעלות נמוכה של מימן נוזלי, וגם המפתח לפתרון מסלול היישום של טכנולוגיית המימן.
 
ניתן לחלק את האחסון וההובלה של מימן נוזלי לשני סוגים: אחסון במיכלים והובלה בצנרת. בצורת מבני אחסון, מיכלי אחסון כדוריים ומיכלי אחסון גליליים משמשים בדרך כלל לאחסון והובלה של מכולות. בצורת הובלה, משתמשים בגרור מימן נוזלי, קרון מכלי רכבת למימן נוזלי ואוניות מכלי מימן נוזלי.
 
בנוסף להתחשבות בפגיעה, ברטט ובגורמים אחרים המעורבים בתהליך הובלת נוזלים קונבנציונלי, בשל נקודת הרתיחה הנמוכה של מימן נוזלי (20.3K), חום אידוי סמוי קטן ומאפייני אידוי קלים, אחסון והובלה של מיכלים חייבים לאמץ אמצעים טכניים מחמירים כדי להפחית דליפת חום, או לאמץ אחסון והובלה לא הרסניים, כדי להפחית את מידת האידוי של מימן נוזלי למינימום או לאפס, אחרת זה יגרום לעליית לחץ במיכל. זה יוביל לסיכון ללחץ יתר או לאובדן התפוצצות. כפי שמוצג באיור שלהלן, מנקודת מבט של גישות טכניות, אחסון והובלת מימן נוזלי מאמצים בעיקר טכנולוגיה אדיאבטית פסיבית כדי להפחית את הולכת החום וטכנולוגיית קירור אקטיבית המוטלת על בסיס זה כדי להפחית דליפת חום או לייצר קיבולת קירור נוספת.
 
בהתבסס על התכונות הפיזיקליות והכימיות של מימן נוזלי עצמו, לאופן האחסון וההובלה שלו יתרונות רבים על פני אופן אחסון המימן הגזי בלחץ גבוה הנמצא בשימוש נרחב בסין, אך תהליך הייצור המורכב יחסית שלו גורם לו גם כמה חסרונות.
 
יחס משקל אחסון גדול, אחסון ותחבורה נוחים ורכב
בהשוואה לאחסון מימן בגז, היתרון הגדול ביותר של מימן נוזלי הוא צפיפותו הגבוהה. צפיפות המימן הנוזלי היא 70.8 ק"ג/מ"ק, שהיא פי 5, 3 ו-1.8 מזו של מימן בלחץ גבוה של 20, 35 ו-70 מגה-פסקל בהתאמה. לכן, מימן נוזלי מתאים יותר לאחסון והובלה בקנה מידה גדול של מימן, מה שיכול לפתור את בעיות אחסון והובלת אנרגיית מימן.
 
לחץ אחסון נמוך, קל להבטיח בטיחות
אחסון מימן נוזלי מבוסס על בידוד כדי להבטיח את יציבות המיכל, רמת הלחץ של האחסון וההובלה היומית נמוכה (בדרך כלל נמוכה מ-1MPa), נמוכה בהרבה מרמת הלחץ של אחסון והובלת גז ומימן בלחץ גבוה, מה שמקל על הבטחת בטיחות בתהליך התפעול היומיומי. בשילוב עם המאפיינים של יחס משקל גדול של אחסון מימן נוזלי, בעתיד, קידום בקנה מידה גדול של אנרגיית מימן, אחסון והובלת מימן נוזלי (כגון תחנות הידרוגנציה של מימן נוזלי) יהיו בעלי מערכת תפעול בטוחה יותר באזורים עירוניים עם צפיפות בנייה גדולה, אוכלוסייה צפופה ועלות קרקע גבוהה, והמערכת הכוללת תכסה שטח קטן יותר, ותדרוש עלות השקעה ראשונית ועלות תפעול נמוכה יותר.
 
טוהר גבוה של אידוי, עומד בדרישות הטרמינל
הצריכה השנתית העולמית של מימן בעל טוהר גבוה ומימן טהור במיוחד היא עצומה, במיוחד בתעשיית האלקטרוניקה (כגון מוליכים למחצה, חומרי אלקטרו-וואקום, פרוסות סיליקון, ייצור סיבים אופטיים וכו') ובתחום תאי הדלק, שם צריכת המימן בעל טוהר גבוה ומימן טהור במיוחד גדולה במיוחד. נכון לעכשיו, איכות המימן התעשייתי הרב אינה יכולה לעמוד בדרישות המחמירות של חלק מהמשתמשים הסופיים בנוגע לטוהר המימן, אך טוהר המימן לאחר אידוי מימן נוזלי יכול לעמוד בדרישות.
 
למפעל הנזלה יש השקעה גבוהה וצריכת אנרגיה גבוהה יחסית
עקב הפיגור בפיתוח ציוד וטכנולוגיות מפתח כגון קופסאות קרות להנזלת מימן, כל ציוד הנזלת המימן בתחום התעופה והחלל המקומי היה מונופול על ידי חברות זרות לפני ספטמבר 2021. ציוד ליבה להנזלת מימן בקנה מידה גדול כפוף למדיניות סחר חוץ רלוונטית (כגון תקנות מינהל הייצוא של משרד המסחר האמריקאי), המגבילות את ייצוא הציוד ואוסרות על החלפה טכנית. מצב זה הופך את ההשקעה הראשונית בציוד של מפעל הנזלת מימן לגדולה, יחד עם הביקוש המקומי הקטן למימן נוזלי אזרחי, היקף היישום אינו מספיק, וקנה המידה של הקיבולת עולה באיטיות. כתוצאה מכך, צריכת האנרגיה לייצור יחידה של מימן נוזלי גבוהה יותר מזו של מימן גז בלחץ גבוה.
 
יש אובדן אידוי בתהליך אחסון והובלת מימן נוזלי
כיום, בתהליך אחסון והובלת מימן נוזלי, אידוי המימן הנגרם מדליפת חום מטופל בעיקרו על ידי אוורור, מה שיוביל למידה מסוימת של אובדן אידוי. באחסון והובלת אנרגיית מימן בעתיד, יש לנקוט באמצעים נוספים כדי להחזיר את גז המימן שהתאדה חלקית כדי לפתור את בעיית הפחתת הניצול הנגרמת על ידי אוורור ישיר.
 
ציוד קריוגני HL
חברת HL Cryogenic Equipment, שנוסדה בשנת 1992, היא מותג הקשור לחברת HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment מחויבת לתכנון וייצור של מערכות צנרת קריוגניות מבודדות בוואקום גבוה וציוד תומך נלווה כדי לענות על מגוון צרכים של לקוחות. הצינורות המבודדים בוואקום והצינורות הגמישים עשויים מחומרים מבודדים מיוחדים בעלי וואקום גבוה וממסכים מרובים, ועוברים סדרה של טיפולים טכניים מחמירים ביותר וטיפול בוואקום גבוה, המשמשים להעברת חמצן נוזלי, חנקן נוזלי, ארגון נוזלי, מימן נוזלי, הליום נוזלי, גז אתילן נוזלי LEG וגז טבעי נוזלי LNG.
 

 

 

 

 


זמן פרסום: 24 בנובמבר 2022

השאר את הודעתך