ذخیره‌سازی و حمل و نقل هیدروژن مایع اساس کاربرد ایمن، کارآمد، در مقیاس بزرگ و کم‌هزینه هیدروژن مایع و همچنین کلید حل مسیر کاربرد فناوری هیدروژن است.
ذخیره‌سازی و حمل و نقل هیدروژن مایع را می‌توان به دو نوع تقسیم کرد: ذخیره‌سازی کانتینری و حمل و نقل خط لوله. در شکل ساختار ذخیره‌سازی، مخزن ذخیره‌سازی کروی و مخزن ذخیره‌سازی استوانه‌ای معمولاً برای ذخیره‌سازی و حمل و نقل کانتینری استفاده می‌شوند. در شکل حمل و نقل، تریلر هیدروژن مایع، واگن راه‌آهن مخزن هیدروژن مایع و کشتی مخزن هیدروژن مایع استفاده می‌شوند.
علاوه بر در نظر گرفتن ضربه، لرزش و سایر عوامل دخیل در فرآیند حمل و نقل مایع به روش مرسوم، به دلیل نقطه جوش پایین هیدروژن مایع (20.3 کلوین)، گرمای نهان تبخیر کم و ویژگی‌های تبخیر آسان، ذخیره‌سازی و حمل و نقل کانتینر باید از ابزارهای فنی سختگیرانه‌ای برای کاهش نشت گرما یا ذخیره‌سازی و حمل و نقل غیر مخرب استفاده کند تا درجه تبخیر هیدروژن مایع به حداقل یا صفر برسد، در غیر این صورت باعث افزایش فشار مخزن می‌شود. این امر منجر به خطر فشار بیش از حد یا از دست دادن انفجار می‌شود. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، از منظر رویکردهای فنی، ذخیره‌سازی و حمل و نقل هیدروژن مایع عمدتاً از فناوری آدیاباتیک غیرفعال برای کاهش هدایت گرما و فناوری تبرید فعال بر این اساس برای کاهش نشت گرما یا ایجاد ظرفیت خنک‌کننده اضافی استفاده می‌کند.
بر اساس خواص فیزیکی و شیمیایی خود هیدروژن مایع، حالت ذخیره‌سازی و حمل و نقل آن مزایای بسیاری نسبت به حالت ذخیره‌سازی هیدروژن گازی فشار بالا که به طور گسترده در چین استفاده می‌شود، دارد، اما فرآیند تولید نسبتاً پیچیده آن نیز باعث می‌شود که معایبی داشته باشد.
نسبت وزن ذخیره‌سازی بزرگ، ذخیره‌سازی و حمل و نقل راحت و وسیله نقلیه
در مقایسه با ذخیره‌سازی هیدروژن گازی، بزرگترین مزیت هیدروژن مایع چگالی بالای آن است. چگالی هیدروژن مایع 70.8 کیلوگرم بر متر مکعب است که به ترتیب 5، 3 و 1.8 برابر هیدروژن با فشار بالا 20، 35 و 70 مگاپاسکال است. بنابراین، هیدروژن مایع برای ذخیره‌سازی و حمل و نقل هیدروژن در مقیاس بزرگ مناسب‌تر است و می‌تواند مشکلات ذخیره‌سازی و حمل و نقل انرژی هیدروژن را حل کند.
فشار ذخیره‌سازی پایین، تضمین ایمنی آسان
ذخیره‌سازی هیدروژن مایع بر پایه عایق برای اطمینان از پایداری ظرف، سطح فشار ذخیره‌سازی و حمل و نقل روزانه پایین است (عموماً کمتر از 1 مگاپاسکال)، بسیار پایین‌تر از سطح فشار ذخیره‌سازی و حمل و نقل گاز و هیدروژن با فشار بالا، که تضمین ایمنی در فرآیند عملیات روزانه را آسان‌تر می‌کند. همراه با ویژگی‌های نسبت وزنی ذخیره‌سازی هیدروژن مایع بزرگ، در آینده، ارتقاء گسترده انرژی هیدروژن، ذخیره‌سازی و حمل و نقل هیدروژن مایع (مانند ایستگاه هیدروژناسیون هیدروژن مایع) سیستم عملیاتی ایمن‌تری در مناطق شهری با تراکم ساختمان زیاد، جمعیت متراکم و هزینه بالای زمین خواهد داشت و سیستم کلی مساحت کمتری را پوشش می‌دهد و به هزینه سرمایه‌گذاری اولیه و هزینه عملیاتی کمتری نیاز دارد.
خلوص بالای تبخیر، مطابق با الزامات ترمینال
مصرف سالانه جهانی هیدروژن با خلوص بالا و هیدروژن فوق خالص بسیار زیاد است، به خصوص در صنعت الکترونیک (مانند نیمه‌هادی‌ها، مواد الکترو خلاء، ویفرهای سیلیکونی، تولید فیبر نوری و غیره) و حوزه پیل سوختی، که در آن مصرف هیدروژن با خلوص بالا و هیدروژن فوق خالص به ویژه زیاد است. در حال حاضر، کیفیت بسیاری از هیدروژن‌های صنعتی نمی‌تواند الزامات سختگیرانه برخی از کاربران نهایی در مورد خلوص هیدروژن را برآورده کند، اما خلوص هیدروژن پس از تبخیر هیدروژن مایع می‌تواند الزامات را برآورده کند.
کارخانه مایع‌سازی نیاز به سرمایه‌گذاری بالا و مصرف انرژی نسبتاً بالایی دارد.
به دلیل عقب‌ماندگی در توسعه تجهیزات و فناوری‌های کلیدی مانند جعبه‌های سرد مایع‌سازی هیدروژن، تمام تجهیزات مایع‌سازی هیدروژن در حوزه هوافضای داخلی قبل از سپتامبر 2021 توسط شرکت‌های خارجی انحصار شده بود. تجهیزات اصلی مایع‌سازی هیدروژن در مقیاس بزرگ تابع سیاست‌های تجارت خارجی مربوطه (مانند مقررات اداره صادرات وزارت بازرگانی ایالات متحده) است که صادرات تجهیزات را محدود کرده و تبادل فنی را ممنوع می‌کند. این امر باعث می‌شود سرمایه‌گذاری اولیه تجهیزات کارخانه مایع‌سازی هیدروژن بزرگ باشد، همراه با تقاضای داخلی کم برای هیدروژن مایع غیرنظامی، مقیاس کاربرد ناکافی است و مقیاس ظرفیت به آرامی افزایش می‌یابد. در نتیجه، مصرف انرژی واحد تولید هیدروژن مایع بیشتر از هیدروژن گازی فشار بالا است.
در فرآیند ذخیره‌سازی و حمل و نقل هیدروژن مایع، تبخیر باعث اتلاف می‌شود.
در حال حاضر، در فرآیند ذخیره‌سازی و حمل و نقل هیدروژن مایع، تبخیر هیدروژن ناشی از نشت گرما اساساً با تهویه انجام می‌شود که منجر به درجه خاصی از اتلاف تبخیر خواهد شد. در آینده، ذخیره‌سازی و حمل و نقل انرژی هیدروژن، باید اقدامات بیشتری برای بازیابی گاز هیدروژن تبخیر شده جزئی انجام شود تا مشکل کاهش استفاده ناشی از تهویه مستقیم حل شود.
تجهیزات برودتی HL
تجهیزات برودتی HL که در سال ۱۹۹۲ تأسیس شد، برندی وابسته به شرکت تجهیزات برودتی HL با نام تجاری Cryogenic Equipment Co.,Ltd است. HL Cryogenic Equipment متعهد به طراحی و ساخت سیستم لوله‌کشی برودتی عایق‌بندی شده با خلاء بالا و تجهیزات پشتیبانی مرتبط برای برآوردن نیازهای مختلف مشتریان است. لوله و شیلنگ انعطاف‌پذیر عایق‌بندی شده با خلاء بالا و چند لایه از مواد عایق مخصوص چند صفحه‌ای ساخته شده‌اند و از مجموعه‌ای از عملیات فنی بسیار دقیق و عملیات خلاء بالا عبور می‌کنند که برای انتقال اکسیژن مایع، نیتروژن مایع، آرگون مایع، هیدروژن مایع، هلیوم مایع، گاز اتیلن مایع LEG و گاز طبیعی مایع LNG استفاده می‌شود.
زمان ارسال: ۲۴ نوامبر ۲۰۲۲
