Saat ini, teknologi penyimpanan hidrogen yang paling umum meliputi penyimpanan gas bertekanan tinggi, penyimpanan cairan kriogenik, dan penyimpanan solid-state. Di antara semua itu, penyimpanan gas bertekanan tinggi telah muncul sebagai teknologi yang paling matang karena biayanya yang rendah, pengisian ulang hidrogen yang cepat, konsumsi energi yang rendah, dan struktur yang sederhana, sehingga menjadikannya teknologi penyimpanan hidrogen yang lebih disukai.
Empat Jenis Tangki Penyimpanan Hidrogen:
Selain tangki komposit penuh Tipe V yang muncul tanpa lapisan internal, empat jenis tangki penyimpanan hidrogen telah memasuki pasar:
1. Tangki serba logam Tipe I: Tangki ini menawarkan kapasitas lebih besar pada tekanan kerja berkisar antara 17,5 hingga 20 MPa, dengan biaya lebih rendah. Tangki ini digunakan dalam jumlah terbatas untuk truk dan bus CNG (gas alam terkompresi).
2. Tangki komposit berlapis logam Tipe II: Tangki ini menggabungkan lapisan logam (biasanya baja) dengan material komposit yang dililitkan dalam arah melingkar. Tangki ini menyediakan kapasitas yang relatif besar pada tekanan kerja antara 26 dan 30 MPa, dengan biaya yang moderat. Tangki ini banyak digunakan untuk aplikasi kendaraan CNG.
3. Tangki komposit penuh Tipe III: Tangki ini memiliki kapasitas lebih kecil pada tekanan kerja antara 30 dan 70 MPa, dengan lapisan logam (baja/aluminium) dan biaya lebih tinggi. Tangki ini dapat diaplikasikan pada kendaraan sel bahan bakar hidrogen yang ringan.
4. Tangki komposit berlapis plastik Tipe IV: Tangki ini menawarkan kapasitas yang lebih kecil pada tekanan kerja antara 30 dan 70 MPa, dengan lapisan yang terbuat dari bahan seperti poliamida (PA6), polietilena berdensitas tinggi (HDPE), dan plastik poliester (PET).
Keunggulan Tangki Penyimpanan Hidrogen Tipe IV:
Saat ini, tangki Tipe IV digunakan secara luas di pasar global, sementara tangki Tipe III masih mendominasi pasar penyimpanan hidrogen komersial.
Diketahui bahwa ketika tekanan hidrogen melebihi 30 MPa, kerapuhan hidrogen yang tidak dapat dipulihkan dapat terjadi, yang menyebabkan korosi pada lapisan logam dan mengakibatkan retakan dan patahan. Situasi ini berpotensi menyebabkan kebocoran hidrogen dan ledakan berikutnya.
Selain itu, logam aluminium dan serat karbon pada lapisan lilitan memiliki perbedaan potensial, yang membuat kontak langsung antara lapisan aluminium dan lilitan serat karbon rentan terhadap korosi. Untuk mencegah hal ini, para peneliti telah menambahkan lapisan korosi pelepasan antara lapisan dan lapisan lilitan. Namun, hal ini meningkatkan berat keseluruhan tangki penyimpanan hidrogen, yang menambah kesulitan dan biaya logistik.
Transportasi Hidrogen yang Aman: Sebuah Prioritas:
Dibandingkan dengan tangki Tipe III, tangki penyimpanan hidrogen Tipe IV menawarkan keuntungan signifikan dalam hal keamanan. Pertama, tangki Tipe IV menggunakan lapisan non-logam yang terdiri dari bahan komposit seperti poliamida (PA6), polietilena berdensitas tinggi (HDPE), dan plastik poliester (PET). Poliamida (PA6) menawarkan kekuatan tarik yang sangat baik, ketahanan benturan, dan suhu leleh yang tinggi (hingga 220℃). Polietilena berdensitas tinggi (HDPE) menunjukkan ketahanan panas yang sangat baik, ketahanan retak akibat tekanan lingkungan, ketangguhan, dan ketahanan benturan. Dengan penguatan bahan komposit plastik ini, tangki Tipe IV menunjukkan ketahanan yang lebih baik terhadap kerapuhan dan korosi hidrogen, sehingga menghasilkan masa pakai yang lebih lama dan keamanan yang lebih baik. Kedua, sifat ringan dari bahan komposit plastik mengurangi berat tangki, sehingga menghasilkan biaya logistik yang lebih rendah.
Kesimpulan:
Integrasi material komposit dalam tangki penyimpanan hidrogen Tipe IV merupakan kemajuan signifikan dalam peningkatan keselamatan dan kinerja. Penggunaan pelapis non-logam, seperti poliamida (PA6), polietilena berdensitas tinggi (HDPE), dan plastik poliester (PET), memberikan peningkatan ketahanan terhadap kerapuhan dan korosi hidrogen. Selain itu, karakteristik ringan dari material komposit plastik ini berkontribusi pada pengurangan berat dan biaya logistik. Karena tangki Tipe IV semakin banyak digunakan di pasaran dan tangki Tipe III tetap dominan, pengembangan teknologi penyimpanan hidrogen secara berkelanjutan sangat penting untuk mewujudkan potensi penuh hidrogen sebagai sumber energi bersih.
Waktu posting: 17-Nov-2023