Bare din aliaj de titan în stocare-hidrogenului în stare solidă

Energia cu hidrogen este o sursă de energie secundară curată esențială pentru tranziția energetică globală și pentru atingerea obiectivelor de „carbon dublu”, iar tehnologia de stocare a hidrogenului reprezintă blocajul principal care limitează aplicarea sa pe scară largă-. Stocarea de hidrogen în stare solidă-a devenit punctul central al cercetării și industrializării datorită densității sale ridicate de stocare a hidrogenului, siguranței și stabilității.Bare din aliaj de titan, cu performanța lor excelentă de stocare a hidrogenului, rezistența structurală și adaptabilitatea la mediu, au apărut ca material purtător de bază pentru dispozitivele de stocare a hidrogenului în stare solidă-.

 

 

 

• Aliajele de titan stochează hidrogenul prin reacții chimice, cu o fracție de masă teoretică de stocare a hidrogenului superioară celei tradiționale. Sunt disponibile mai multe grade pentru a răspunde nevoilor diverse și pot rezista la medii extreme pe o gamă largă de temperaturi.

 

• Stratul de oxid de suprafață inhibă pătrunderea hidrogenului și reduce riscul fragilizării hidrogenului. Ele pot stoca hidrogenul stabil pentru o lungă perioadă de timp la presiune scăzută, evitând pericolele potențiale, cum ar fi explozia de-presiune ridicată și pierderea de frig-la temperatură scăzută. Procesele modificate îmbunătățesc performanța anti-pulverizare și stabilitatea ciclului, rata de reținere a capacității a aliajului apropiindu-se de perfecțiune după 100 de cicluri de absorbție-de absorbție a hidrogenului.

 

• Structurile poroase pot fi fabricate, iar nanoporii de suprafață pot îmbunătăți performanța cinetică de stocare a hidrogenului și pot adsorbi impuritățile, rezultând o puritate extrem de ridicată a hidrogenului de ieșire și realizând integrarea stocării și epurării hidrogenului.

 

 

(I) Depozitarea hidrogenului în medii extreme

Folosind stabilitatea lor largă de temperatură și rezistența puternică la condiții extreme de funcționare, barele din aliaj de titan demonstrează avantaje semnificative în câmpurile aerospațiale și{0}}de adâncime:

 

Barele din aliaj Gr6, cu rezistență excelentă la temperatura ultra-scăzută la fragilitate, sunt aplicate în sistemul de conducte de hidrogen lichid al rachetei Long March 9, rezistând la presiune ridicată și radiații mari în medii cu hidrogen lichid pentru a asigura siguranța aprovizionării cu energie aerospațială;

 

Componentele de stocare a hidrogenului din aliaj de titan sunt integrate în structura rezistentă la presiune-a submersibilului de adâncime-Striver, adaptându-se la nevoile de stocare a energiei la-presiune înaltă și la-temperatură scăzută în mare adâncime și oferind putere stabilă pentru operațiunile echipamentelor-pe termen lung.

 

(II) Scenarii de stocare staționară a hidrogenului la scară mare-

Pe baza avantajelor de bază ale presiunii scăzute și densității ridicate, barele din aliaj de titan promovează-industrializarea la scară largă a stocării hidrogenului în stare solidă-în stocarea de energie la scară-rețea și în industriile chimice ale hidrogenului ecologic:

 

Proiectul State Power Investment Da'an Green Hydrogen Ammonia Synthesis adoptă suporturi poroase de stocare a hidrogenului cu bare de titan pentru a atinge temperatura normală și stocarea hidrogenului la presiune joasă-. Densitatea de stocare a hidrogenului este mai mare decât cea a stocării tradiționale de hidrogen de înaltă presiune-, iar costul este redus;

 

Centrala electrică de stocare a energiei cu hidrogen din Guangzhou folosește bare din aliaj de titan ca suport de bază al rezervoarelor de stocare a hidrogenului pentru a sprijini funcționarea unităților de stocare a hidrogenului în stare solidă-, servind drept cheie pentru reglarea vârfurilor la rețea și facilitând conexiunea stabilă la rețea a energiei regenerabile.

 

(III) Stocarea mobilă a hidrogenului și scenarii de energie

SAIC Passenger Vehicles echipează modulele sale de stocare a hidrogenului, care eliberează 30% din spațiul șasiului la presiune scăzută de 4MPa, îmbunătățind utilizarea spațiului și siguranța;

 

Barele din aliaj de titan-fier, cu costuri reduse și performanțe excelente, au devenit candidați de bază pentru stocarea la bord-hidrogenului; în logistica energiei cu hidrogen, modulul lor poros de stocare integrată a hidrogenului poate ajunge la 1,5 tone, mărind eficiența transportului de 4 ori;

 

Echipamentele energetice cu hidrogen pe distanțe scurte de-să sunt echipate cu unitățile lor modulare, permițând înlocuirea rapidă a hidrogenului în 3-minute și o autonomie de croazieră de peste 120 de kilometri, care au fost aplicate în masă în zone pitorești și depozite.

 

(IV) Alimentare cu hidrogen și scenarii de urgență

În stațiile de înlocuire rapidă a hidrogenului, unitățile lor modulare de stocare a hidrogenului acceptă înlocuirea automată a hidrogenului prin brațe robotizate, cu o rată de încărcare a hidrogenului-de descărcare de 5 g/s, cu 200% mai rapidă decât materialele pe bază de magneziu-, îmbunătățind semnificativ eficiența realimentării;

 

Vehiculele electrice de urgență ale energiei cu hidrogen ale China Southern Power Grid sunt echipate cu sisteme de stocare a hidrogenului în stare solidă-cu bare din aliaj de titan ca nucleu, care stochează 100 kg de hidrogen care poate conduce celulele de combustibil pentru a furniza energie în mod continuu timp de 6 ore. Sunt sigure, silențioase și foarte adaptabile la mediu, potrivite pentru protecția energiei de urgență, reparații urgente și alte scenarii.

 

 

 

 

Modificarea materialului: microalierea cu pământuri rare (doping La, Ce) îmbunătățește performanța de activare, iar aliajul cu 5% în greutate Ce adăugat poate fi activat după un ciclu de absorbție-desorbție a hidrogenului; aliajul de titan-zirconiu-niobiu-mangan-crom după ajustarea compoziției prezintă o reversibilitate excelentă a absorbției de hidrogen-desorbție și stabilitate ciclului în condiții ușoare de temperatură și presiune.

 

Design structural: barele din aliaj de titan compozit Gr1/Gr5 pot inhiba pulverizarea indusă de absorbția hidrogenului-și prelungesc durata de viață; Barele de titan bionic tip fagure tipărite 3D-realizează o creștere cu 30% a raportului volumului de stocare a hidrogenului și o creștere cu 20% a rezistenței mecanice.

 

Procese de fabricație: tehnologia de reducere-pe bază de hidrogen reduce cu 70% emisiile de carbon din producția de aliaje de titan; Tehnologia de sinterizare în vid condusă de AI-poate regla-în timp real temperatura și atmosfera, controlând abaterea dimensională cu 5%.

 

Ruihang Group , un specialist în aliaje de titan și alte produse din metale neferoase, furnizează bare de titan premium pentru rezervoarele de stocare. Pentru mai multe detalii, contactați-ne prin e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com