Saat ini, teknologi penyimpanan hidrogen yang paling umum mencakup penyimpanan gas bertekanan tinggi, penyimpanan cairan kriogenik, dan penyimpanan solid-state. Diantaranya, penyimpanan gas bertekanan tinggi telah muncul sebagai teknologi paling matang karena biayanya yang rendah, pengisian bahan bakar hidrogen yang cepat, konsumsi energi yang rendah, dan struktur yang sederhana, menjadikannya teknologi penyimpanan hidrogen yang disukai.
Empat Jenis Tangki Penyimpanan Hidrogen:
Selain tangki komposit penuh Tipe V tanpa lapisan internal, empat jenis tangki penyimpanan hidrogen telah memasuki pasar:
1. Tangki semua logam Tipe I: Tangki ini menawarkan kapasitas lebih besar pada tekanan kerja berkisar antara 17,5 hingga 20 MPa, dengan biaya lebih rendah. Bahan bakar 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 digulung dalam arah lingkaran. Mereka menyediakan kapasitas yang relatif besar pada tekanan kerja antara 26 dan 30 MPa, dengan biaya yang moderat. Mereka banyak digunakan untuk aplikasi kendaraan CNG.
3. Tangki semua komposit 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. Mereka menemukan aplikasi pada kendaraan sel bahan bakar hidrogen ringan.
4. Tangki komposit berlapis plastik tipe IV: Tangki ini menawarkan kapasitas lebih kecil pada tekanan kerja antara 30 dan 70 MPa, dengan lapisan yang terbuat dari bahan seperti poliamida (PA6), polietilen densitas tinggi (HDPE), dan plastik poliester (PET) .
Keuntungan Tangki Penyimpanan Hidrogen Tipe IV:
Saat ini tangki Tipe IV banyak digunakan di pasar global, sedangkan tangki Tipe III masih mendominasi pasar penyimpanan hidrogen komersial.
Telah diketahui bahwa ketika tekanan hidrogen melebihi 30 MPa, penggetasan hidrogen yang tidak dapat diubah dapat terjadi, menyebabkan korosi pada lapisan logam dan mengakibatkan retakan dan patahan. Situasi ini berpotensi menyebabkan kebocoran hidrogen dan ledakan susulan.
Selain itu, logam aluminium dan serat karbon pada lapisan belitan memiliki beda potensial, sehingga kontak langsung antara lapisan aluminium dan belitan serat karbon rentan terhadap korosi. Untuk mencegah hal ini, para peneliti telah menambahkan lapisan korosi pelepasan antara liner dan lapisan belitan. Namun, hal ini meningkatkan bobot keseluruhan tangki penyimpanan hidrogen, sehingga menambah kesulitan logistik dan biaya.
Transportasi Hidrogen yang Aman: Prioritas:
Dibandingkan dengan tangki Tipe III, tangki penyimpanan hidrogen Tipe IV menawarkan keunggulan signifikan dalam hal keselamatan. Pertama, tangki Tipe IV menggunakan lapisan non-logam yang terbuat dari bahan komposit seperti poliamida (PA6), polietilen densitas tinggi (HDPE), dan plastik poliester (PET). Poliamida (PA6) menawarkan kekuatan tarik yang sangat baik, ketahanan terhadap benturan, dan suhu leleh yang tinggi (hingga 220℃). Polietilen densitas tinggi (HDPE) menunjukkan ketahanan panas yang sangat baik, ketahanan retak terhadap tekanan lingkungan, ketangguhan, dan ketahanan benturan. Dengan penguatan material komposit plastik ini, tangki Tipe IV menunjukkan ketahanan yang unggul terhadap penggetasan hidrogen dan korosi, sehingga menghasilkan masa pakai yang lebih lama dan peningkatan keselamatan. Kedua, sifat ringan dari material komposit plastik mengurangi berat tangki, sehingga menurunkan biaya logistik.
Kesimpulan:
Integrasi material komposit pada tangki penyimpanan hidrogen Tipe IV menunjukkan kemajuan signifikan dalam meningkatkan keselamatan dan kinerja. Penerapan pelapis non-logam, seperti poliamida (PA6), polietilen densitas tinggi (HDPE), dan plastik poliester (PET), memberikan peningkatan ketahanan terhadap penggetasan hidrogen dan korosi. Selain itu, karakteristik ringan dari bahan komposit plastik ini berkontribusi terhadap pengurangan berat dan biaya logistik. Karena tangki Tipe IV semakin banyak digunakan di pasar dan tangki Tipe III tetap dominan, pengembangan teknologi penyimpanan hidrogen yang berkelanjutan sangat penting untuk mewujudkan potensi penuh hidrogen sebagai sumber energi ramah lingkungan.
Waktu posting: 17 November 2023