Бортовой аккумулятор водорода для автомобилей

Новая энергетика - Водородная энергетика

бортовой аккумулятор водорода для автомобилей

Задача хранения водорода является ключевой в проблеме перевода автотранспорта на водородное топливо. Решение этой задачи предполагает разработку технических средств, обеспечивающих безопасное хранение достаточного количества водорода на борту, а также управляемую подачу его в силовую установку автомобиля.

Дополнительными требованиями к такой системе являются обеспечение возможности достаточно быстрого возобновления запаса водорода на борту автомобиля (заправки), а также необходимого ресурса (длительности) эксплуатации аккумулятора.

Интенсивные работы в этом направлении ведутся во многих странах мира. При этом для хранения водорода рассматриваются разнообразные методы, такие как хранение сжиженного водорода в криогенных танках, хранение газообразного водорода в баллонах под высоким давлением, хранение химически связанного или хемосорбированного водорода в металлогидридных и редкоземельных аккумуляторах, использование сорбирующих свойств суперпористых наноуглеродных структур и некоторых других. Однако до настоящего времени только газовые баллоны и системы хранения жидкого водорода реализованы в технических устройствах, остальные находятся в стадиях научных исследований и опытно - конструкторских работ. К тому же ни одно из указанных направлений не обеспечивает достижения требуемых параметров в полной мере.

Исследования, проведённые в РНЦ «Курчатовский институт», позволили предложить для применения в автомобилях способ аккумулирования в микрокапиллярных контейнерах газообразного водорода под высоким давлением. По сравнению с обычными баллонами из прочных лёгких композитных материалов, в которые водород закачивается под давлением до 400 атм., а в перспективе предполагается возможность повышения давления до 700 атм., в микроконтейнерных танках водород может содержаться под давлением вплоть до8000 - 10000 атм. и выше. Соответственно, может быть достигнута существенно более высокая массовая ёмкость таких баллонов. Необходимо подчеркнуть, что по сравнению с микросферными контейнерами микрокапиллярные обладают рядом существенных преимуществ, а именно: в них те же показатели удельной вместимости достигаются при более низких давлениях водорода; кроме того, они позволяют конструктивно более просто обеспечивать управляемое извлечение водорода для подачи в силовые установки автомобилей; технология производства микрокапилляров более отработана и проще по сравнению с производством микросфер необходимой геометрии.

Расчётами показано, что при этом удельная массовая вместимость микрокапиллярных баллонов может достигать 20 – 25% (т.е. 0,20-0,25 кг водорода на 1 кг массы баллона) при удельной объёмной вместимости до 50 г водорода на 1 л объёма танка. При таких параметрах полная вместимость баллона объёмом 130-135 литров составит порядка 6,8 – 7,0 кг водорода при собственной массе танка не более 30 – 35 кг. Такая вместимость топливного бака обеспечит пробег легкового автомобиля на дистанцию 750 – 800 км без дозаправки.

Такие показатели заметно превосходят требования, предъявляемые к перспективным системам хранения водорода на транспортных средствах. Следует также подчеркнуть, что микробаллоны обеспечивают практически полную взрывобезопасность в случае их повреждения в аварийных ситуациях; требования по ресурсу работоспособности также удовлетворяются.

Наряду с конструкцией микроконтейнерного баллона разработаны также схемы систем управляемой подачи водорода в силовые установки автомобиля, а также заправки быстрозаменяемых картриджей (баллонов) многоразового использования на автозаправочных станциях.




Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Каталог энергетических компаний:

ДнепроГЭС

News image

Идея строительства ГЭС на Днепровских порогах витала в воздухе еще с начала 20-го века. Первый проект их затопления был создан е...

Киевская ГЭС

News image

Киевская ГЭС (укр. Киϊвська ГЕС) — первая (верхняя) ступень каскада гидроэлектростанций на территории Украины, построенная ...

Энергоатом

News image

Общие сведения. 17 октября 1996 года постановлением Кабмина Украины было создано государственное предприятие Национальная атомн...

Братская ГЭС

News image

Бра тская гидроэлектроста нция (им. 50 летия Великого Октября) — гидроэлектростанция наАнгаре в городе Братск Иркутской области....

Нижнекамская ГЭС

News image

Строительство электростанции началось в 1963 году. Первый агрегат был пущен в 1979 при отметке НПУ 62 м (проектная отметка НПУ 6...

Саяно-Шушенская ГЭС

News image

Сая но-Шу шенская гидроэлектроста нция им.П. С. Непорожнего — самая мощная электростанция России, шестая по мощности гидроэлектр...

Авторизация

Login Register