การเก็บรักษาไฮโดรเจน (อังกฤษ: Hydrogen Storage) มีหลายวิธีในการเก็บไฮโดรเจนไว้ใช้ เช่นเก็บในสารประกอบเคมีความดันสูง มีความเย็นยิ่งยวด ที่สามารถปลดปล่อย H2เมื่อได้รับความร้อนได้ ถังเก็บใต้ดินก็สามารถใช้เก็บไฮโดรเจนในยามคลาดแคลนพลังงานอื่น เช่นพลังงานลมที่อาจขาดหายเป็นช่วงๆ หรือเก็บไว้เป็นเชื้อเพลิงในการขนส่ง เข่นเรือหรือเครื่องบิน
การค้นคว้าด้านการเก็บรักษาไฮโดรเจนส่วนใหญ่ เน้นไปทางด้านถังขนาดกระทัดรัด และเบา เพื่อเก็บพลังงานสำหรับงานที่ต้องเคลื่อนที่
สำหรับไฮโดรเจนเหลว ถังเก็บต้องเย็นยิ่งยวดที่ราว 20.268 K (−252.882 °C or −423.188 °F) การแปรสภาพให้เป็นของเหลว ทำให้สูญเสียพลังงานอย่างมาก เพราะต้องใช้พลังงานเพื่อลดอุณหภูมิให้ต่ำลงมากชนาดนั้น ถังเหล็กต้องเป็นฉนวนอย่างดีเพื่อป้องกันการเดือด งานนี้ต้องเสียค่าใช้จ่ายที่สุงมาก ไฮโดรเจนเหลวมีความหนาแน่นของพลังงานต่อหน่วยปริมาตร น้อยกว่าเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนเช่นแก๊สโซลืนประมาณ 4 เท่า จุดสำคัญของปัญหาความเข้มข้นของไฮโดรเจนบริสุทธ์ก็คือมีไฮโดรเจนใน 1 ลิตรของแก๊สโซลีน(116 กรัมไฮโดรเจน) มากกว่า1 ลิตรของไฮโดรเจนเหลวบริสุทธ์(71 กรัมไฮโดรเจน) ถึง 64% คาร์บอนในแก๊สโซลีนยังช่วยในการเผาใหม้อีกด้วย
สำหรับไฮโดรเจนอัดความดันมีการเก็บรักษาต่างกันไป แก๊สไฮโดรเจนมีความเข้มข้นของพลังงานต่อหน่วยน้ำหนักดี แต่ความเข้มข้นของพลังงานต่อหน่วยปริมาตรไม่ดีเมื่อเทียบกับสารไฮโดรคาร์บอน นี่เองที่มันต้องการถังเหล็กที่ใหญ่กว่าเพื่อการเก็บ ด้วยปริมาณของพลังงานเท่าๆกัน ถังเก็บไฮโดรเจนจะใหญ่กว่าและหนักกว่าถังเก็บไฮโดรคาร์บอน การเพิ่มความดันแก๊สจะทำให้ความเข้มข้นมีมากขึ้นแต่ไม่ทำให้ถังเบาลง
การเก็บรักษาไฮโดรเจนแบบเคลื่อนที่
มีการตั้งเป้าว่า ในปี 2005 จะสามารถผลิตถังเก็บ H2 ขนาด 5 กก.ได้สำเร๊จ แต่ก็ทำไม่สำเร็จ ในปี 2009 ได้มีการปรับเปลี่ยนแผนตามข้อมูลใหม่เกียวกับประสิทธิภาพจากการทดสอบรถยนต์หลายคัน เป้าหมายสุดขั้วสำหรับตัวเก็บแบบปริมาตรยังคงเหนือกว่าความเข้มข้นทางทฤษฏีของไฮโดรเจนเหลว
โปรดสังเกตว่า เป้าหมายเหล่านี้สำหรับระบบการเก็บรักษาไฮโดรเจนไม่ใช่วัสดุที่ใช้ทำที่เก็บไฮโดรเจน ความเข้มข้นของระบบปกติจะอยู่ราวๆครึ่งหนึ่งของวัสดุใช้งาน นั่นคือ ในขณะที่วัสดุอาจจะเก็บ H2ได้ 6 wt% ระบบที่ใช้วัสดุอาจทำได้แค่ 3 wt% เมื่อนำน้ำหนักของถัง อุณหภูมิและอุปกรณ์ควบคุมความกดดันมาพิจารณา
ในปี 2010 มีเทคโนโลยีการเก็บ 2 ชนิดเท่านั้นที่ถูกชี้ว่ามีความอ่อนไหวที่จะบรรลุเป้าหมาย นั่นคือ MOF-177 ที่ทำความจุเชิงปริมาตรได้เกินเป้า 2010 ในขณะที่การบีบอัด H2 ที่ทำความจุทั้งน้ำหนักและปริมาตรได้เกินเป้าหมายของปี 2015
เทคโนโลยีที่ทำได้แล้ว
ไฮโดรเจนบีบอัด
เป็นไฮโดรเจนในสภาวะที่เป็นแก๊สซึ่งถูกเก็บไว้ภายใต้ความดัน ถ้าเก็บในถัง จะเก็บที่ความดัน 350 bar (5,000 psi) ถ้าเก็บในรถยนต์ จะเก็บที่ความดัน 700 bar (10,000 psi) บริษัทรถยนต์ที่นำวิธีนี้ไปพัฒนาได้แก่ ฮอนดา และ นิสสัน
ไฮโดรเจนเหลว
BMW ใช้ถังเชื้อเพลิงเหลวกับรถยนต์รุ่น BMW Hydrogen 7 โดยใช้ไฮไดรด์ที่ซับซ้อน รวมทั้งแอมโมเนีย โบเรน เพื่อผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ทำตัวเหมือนกับเป็นของเหลวที่อุณหภูมิและความดันบรรยากาศ
สิ่งที่กำลังค้นคว้าพัฒนา
ตัวเก็บแบบเคมี
- เมทัลไฮไดรด์
- คาร์โบไฮเดรต
- ไฮโดรคาร์บอนสังเคราะห์
- Liquid organic hydrogen carriers (LOHC)
- แอมโมเนีย
- สารประกอบเอไมน์ โบเรน
- Formic acid
- Imidazolium ionic liquids
- Phosphonium borate
- Carbonite substances
ตัวเก็บกายภาพ
- Cryo-compressed
- คาร์บอนนาโนทูบ
- Metal-organic frameworks
- Clathrate hydrates
- Glass capillary arrays
- Glass microspheres
ตัวเก็บไฮโดรเจนอยู่กับที่
ไม่เหมือนกับตัวเก็บเคลื่อนที่ ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไม่ใช่ปัญหาใหญ่สำหรับตัวเก็บแบบอยู่กับที่ ปัจจุบันใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่แล้ว ได้แก่
- ไฮโดรเจนบีบอัดเก็บในถังไฮโดรเจน
- ไฮโดรเจนเหลวเก็บในถังไฮโดรเจนเย็นยิ่งยวด
ถังไฮโดรเจนใต้ดิน
ถังจะถูกเก็บไว้ในถ้ำหรือเหมืองเกลือร้างหรือบ่อน้ำมันหรือแก๊สที่หมดสภาพแล้ว บริษัท ICI เก็บแก๊สไฮโดรเจนจำนวนมหาศาลไว้ในถ้ำใต้ดินมาหลายปีโดยไม่มีปัญหา ไฮโดรเจนเหลวก็สามารถเก็บไว้ใต้ดินเพื่อใช้เป็นพลังงานสำรอง
เก็บในท่อ
บริษัทเยอรมันใช้เครือข่ายท่อแก๊สธรรมชาติสำหรับเก็บทาวน์แก๊ส ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรเจน ความจุของท่อแก๊สมีมากกว่า 200,000 GWh ซึ่งเพียงพอใช้ได้ไปหลายเดือน ความสามารถของโรงไฟฟ้าของเยอรมันแบบดูดจากที่เก็บมีประมาณ 40 GWh การขนส่งพลังงานผ่านท่อแก๊สมีความสูญเสียน้อยกว่า 0.1% เมื่อเทียบกับส่งกระแสไฟฟ้าที่ 8%
ดูเพิ่ม
- Sustainable development portal
- Lithium borohydride
- Converting hydrogen to methane using the Sabatier-process
- Cascade storage system
- Complex metal hydride
- Cryo-adsorption
- Hydrogenography
- Hydrogen tank
- Hydrogen energy plant in Denmark
- Tunable nanoporous carbon
อ้างอิง
- [1][], การเก็บแก๊สไฮโดรเจนและภาชนะที่ใช้บรรจุ สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน
wikipedia, แบบไทย, วิกิพีเดีย, วิกิ หนังสือ, หนังสือ, ห้องสมุด, บทความ, อ่าน, ดาวน์โหลด, ฟรี, ดาวน์โหลดฟรี, mp3, วิดีโอ, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, รูปภาพ, เพลง, เพลง, หนัง, หนังสือ, เกม, เกม, มือถือ, โทรศัพท์, Android, iOS, Apple, โทรศัพท์โมบิล, Samsung, iPhone, Xiomi, Xiaomi, Redmi, Honor, Oppo, Nokia, Sonya, MI, PC, พีซี, web, เว็บ, คอมพิวเตอร์
karekbrksaihodrecn xngkvs Hydrogen Storage mihlaywithiinkarekbihodrecniwich echnekbinsarprakxbekhmikhwamdnsung mikhwameynyingywd thisamarthpldplxy H2emuxidrbkhwamrxnid thngekbitdinksamarthichekbihodrecninyamkhladaekhlnphlngnganxun echnphlngnganlmthixackhadhayepnchwng hruxekbiwepnechuxephlinginkarkhnsng ekhneruxhruxekhruxngbin twekbihodrecnmihlayaebbaelwaetkhnadkhxngphunaipich karkhnkhwadankarekbrksaihodrecnswnihy ennipthangdanthngkhnadkrathdrd aelaeba ephuxekbphlngngansahrbnganthitxngekhluxnthi sahrbihodrecnehlw thngekbtxngeynyingywdthiraw 20 268 K 252 882 C or 423 188 F karaeprsphaphihepnkhxngehlw thaihsuyesiyphlngnganxyangmak ephraatxngichphlngnganephuxldxunhphumiihtalngmakchnadnn thngehlktxngepnchnwnxyangdiephuxpxngknkareduxd ngannitxngesiykhaichcaythisungmak ihodrecnehlwmikhwamhnaaennkhxngphlngngantxhnwyprimatr nxykwaechuxephlingihodrkharbxnechnaeksoslunpraman 4 etha cudsakhykhxngpyhakhwamekhmkhnkhxngihodrecnbrisuththkkhuxmiihodrecnin 1 litrkhxngaeksoslin 116 krmihodrecn makkwa1 litrkhxngihodrecnehlwbrisuthth 71 krmihodrecn thung 64 kharbxninaeksoslinyngchwyinkarephaihmxikdwy sahrbihodrecnxdkhwamdnmikarekbrksatangknip aeksihodrecnmikhwamekhmkhnkhxngphlngngantxhnwynahnkdi aetkhwamekhmkhnkhxngphlngngantxhnwyprimatrimdiemuxethiybkbsarihodrkharbxn niexngthimntxngkarthngehlkthiihykwaephuxkarekb dwyprimankhxngphlngnganethakn thngekbihodrecncaihykwaaelahnkkwathngekbihodrkharbxn karephimkhwamdnaekscathaihkhwamekhmkhnmimakkhunaetimthaihthngebalngkarekbrksaihodrecnaebbekhluxnthikarphthnathngekbekhluxnthiinaetlachwngewla mikartngepawa inpi 2005 casamarthphlitthngekb H2 khnad 5 kk idsaerc aetkthaimsaerc inpi 2009 idmikarprbepliynaephntamkhxmulihmekiywkbprasiththiphaphcakkarthdsxbrthynthlaykhn epahmaysudkhwsahrbtwekbaebbprimatryngkhngehnuxkwakhwamekhmkhnthangthvstikhxngihodrecnehlw oprdsngektwa epahmayehlanisahrbrabbkarekbrksaihodrecnimichwsduthiichthathiekbihodrecn khwamekhmkhnkhxngrabbpkticaxyurawkhrunghnungkhxngwsduichngan nnkhux inkhnathiwsduxaccaekb H2id 6 wt rabbthiichwsduxacthaidaekh 3 wt emuxnanahnkkhxngthng xunhphumiaelaxupkrnkhwbkhumkhwamkddnmaphicarna inpi 2010 miethkhonolyikarekb 2 chnidethannthithukchiwamikhwamxxnihwthicabrrluepahmay nnkhux MOF 177 thithakhwamcuechingprimatridekinepa 2010 inkhnathikarbibxd H2 thithakhwamcuthngnahnkaelaprimatridekinepahmaykhxngpi 2015ethkhonolyithithaidaelwihodrecnbibxd epnihodrecninsphawathiepnaekssungthukekbiwphayitkhwamdn thaekbinthng caekbthikhwamdn 350 bar 5 000 psi thaekbinrthynt caekbthikhwamdn 700 bar 10 000 psi bristhrthyntthinawithiniipphthnaidaek hxnda aela nissn ihodrecnehlw BMW ichthngechuxephlingehlwkbrthyntrun BMW Hydrogen 7 odyichihidrdthisbsxn rwmthngaexmomeniy obern ephuxphlitechuxephlingihodrecnthithatwehmuxnkbepnkhxngehlwthixunhphumiaelakhwamdnbrryakassingthikalngkhnkhwaphthnatwekbaebbekhmi emthlihidrd kharobihedrt ihodrkharbxnsngekhraah Liquid organic hydrogen carriers LOHC aexmomeniy sarprakxbeximn obern Formic acid Imidazolium ionic liquids Phosphonium borate Carbonite substancestwekbkayphaph Cryo compressed kharbxnnaonthub Metal organic frameworks Clathrate hydrates Glass capillary arrays Glass microspherestwekbihodrecnxyukbthiimehmuxnkbtwekbekhluxnthi khwamekhmkhnkhxngihodrecnimichpyhaihysahrbtwekbaebbxyukbthi pccubnichethkhonolyithimixyuaelw idaek ihodrecnbibxdekbinthngihodrecn ihodrecnehlwekbinthngihodrecneynyingywdthngihodrecnitdin thngcathukekbiwinthahruxehmuxngekluxranghruxbxnamnhruxaeksthihmdsphaphaelw bristh ICI ekbaeksihodrecncanwnmhasaliwinthaitdinmahlaypiodyimmipyha ihodrecnehlwksamarthekbiwitdinephuxichepnphlngngansarxng ekbinthx bristheyxrmnichekhruxkhaythxaeksthrrmchatisahrbekbthawnaeks sungswnihyprakxbdwyihodrecn khwamcukhxngthxaeksmimakkwa 200 000 GWh sungephiyngphxichidiphlayeduxn khwamsamarthkhxngorngiffakhxngeyxrmnaebbdudcakthiekbmipraman 40 GWh karkhnsngphlngnganphanthxaeksmikhwamsuyesiynxykwa 0 1 emuxethiybkbsngkraaesiffathi 8 duephimSustainable development portal Lithium borohydride Converting hydrogen to methane using the Sabatier process Cascade storage system Complex metal hydride Cryo adsorption Hydrogenography Hydrogen tank Hydrogen energy plant in Denmark Tunable nanoporous carbonxangxing 1 lingkesiy karekbaeksihodrecnaelaphachnathiichbrrcu saranukrmithysahrbeyawchn wikimiediykhxmmxnsmisuxthiekiywkhxngkb karekbrksaihodrecn