¿Cuál es la forma más segura de almacenar hidrógeno?

Quizás un poco de historia facilitará esta discusión. Trabajé en el almacenamiento de hidrógeno entre 1988–1993 con la Universidad de Syracuse, y en aquel entonces había 5 métodos principales competidores de almacenamiento de H2:

  1. Slush H2: el estado de H2 entre líquido y sólido. Fue la elección principal para el X-30 NASP (National AeroSpace Plane), porque era la forma más densa de H2 para minimizar el espacio de almacenamiento; También el método más caro.
  2. Líquido H2: este fue el método más práctico y económico para aviones y embarcaciones oceánicas; casi tan caro como el granizado H2 para producir.
  3. Gas H2 comprimido: 5,000 psig no fue un gran problema para los recipientes de presión cilíndricos enrollados con filamento de fibra de carbono con un revestimiento de aluminio, pero aún así la gente (incluido yo) estaba muy nerviosa con ella justo detrás de mí en el maletero.
  4. Hidruro de metal: hoy también se llama “H2 sólido”. Las moléculas de H2 se “disuelven” en la matriz metálica para convertirse en un hidruro y se almacenan entre las moléculas metálicas. Los hidruros metálicos no son saludables para los humanos si están expuestos.
  5. Adsorción: utilizamos carbón superactivado (3000 m2 / g) a -190 ° C y a 500 psig para adsorber bastante H2; pero no era realmente práctico para aplicaciones de consumo.

A continuación se muestra el pensamiento actual sobre el almacenamiento de H2:

La siguiente ilustración ha eliminado el granizado H2 y la adsorción:

Tanque criogénico necesario para almacenar H2 líquido. BMW estaba presionando este método en ese entonces:

Mercedes Benz fue el campeón del almacenamiento de hidruros metálicos, y necesita calor para liberar el H2:

Recipiente a presión de fibra de carbono:

Sistema de almacenamiento de hidruro metálico:

Un nuevo sistema de hidruro metálico:

El carbón activado adsorbería el H2 a -190C y bajo presión:

Espero que todas las ilustraciones le hayan dado una mejor idea sobre el trabajo actual de desarrollo de almacenamiento H2. La forma más segura de almacenar H2 puede ser específica de la aplicación. Para uso doméstico, prefiero el método de adsorción, porque era el menos costoso y tenía una presión cómoda. Sin embargo, veo que la gente de Hidruro Metálico dice que son “Baratos”, por lo que tendré que obtener más información de costos para comparar. Eran muy caros en el pasado. Para los PEMFC-EV, el sistema de hidruro metálico puede ser el más seguro, pero solía ser el más pesado. No estoy seguro sobre ahora.

Reaccionarlo en una celda de combustible (o simplemente quemarlo) y almacenarlo como agua. Capture y almacene la energía liberada.

Use esa energía almacenada, además de un poco más, para electrolizar el agua nuevamente en H2 y O2.

O combine el hidrógeno con dióxido de carbono mediante metanización en CH4, también conocido como metano, también conocido como gas natural. Todavía es inflamable, pero hay una infraestructura grande y probada para manejar el gas natural de manera bastante segura.

La mejor manera de almacenar hidrógeno es primero decidir para qué quiere usarlo. Si está fuera de la red, entonces puede encontrar una manera de convertir metano en hidrógeno. Si está comprando hidrógeno, debe comprarlo a un proveedor como Praxair o Air Products en tanques cilíndricos. Asegúrese de que su lugar de almacenamiento para los tanques esté en un área aislada, con una pared donde pueda encadenar los tanques en su lugar para que no se caigan ni se vuelquen. Deberá asegurarse de poder abrir y cerrar los tanques de forma segura.

La forma más segura de almacenar hidrógeno es en tanques presurizados como tanques de helio. Los tanques compartidos del cilindro deben asegurarse a la pared con una cadena. La sala debe estar climatizada para evitar explosiones.