Thanh hợp kim titan trong kho lưu trữ hydro ở trạng thái rắn-

Năng lượng hydro là nguồn năng lượng thứ cấp sạch quan trọng cho quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu và đạt được các mục tiêu "cacbon kép", đồng thời công nghệ lưu trữ hydro là nút thắt cốt lõi hạn chế ứng dụng trên quy mô{0}}lớn. Việc lưu trữ hydro ở trạng thái rắn-đã trở thành trọng tâm của nghiên cứu và công nghiệp hóa do mật độ lưu trữ hydro cao, an toàn và ổn định.Thanh hợp kim titan, với hiệu suất lưu trữ hydro tuyệt vời, độ bền kết cấu và khả năng thích ứng với môi trường, đã nổi lên như vật liệu mang cốt lõi cho các thiết bị lưu trữ hydro ở trạng thái rắn.

 

 

 

• Hợp kim titan lưu trữ hydro thông qua các phản ứng hóa học, với phần khối lượng lưu trữ hydro theo lý thuyết vượt trội so với truyền thống. Có sẵn nhiều loại để đáp ứng nhu cầu đa dạng và chúng có thể chịu được môi trường khắc nghiệt trong phạm vi nhiệt độ rộng.

 

• Lớp oxit bề mặt ức chế sự thẩm thấu hydro và giảm nguy cơ giòn hydro. Chúng có thể lưu trữ hydro ổn định trong thời gian dài dưới áp suất thấp, tránh các mối nguy hiểm tiềm ẩn như-nổ áp suất cao và mất mát-ở nhiệt độ thấp. Các quy trình được sửa đổi nâng cao hiệu suất chống{4}}nghiền thành bột và độ ổn định của chu trình, với tốc độ duy trì công suất của hợp kim đạt đến mức hoàn hảo sau 100 chu kỳ giải hấp-hàm hydro.

 

• Các cấu trúc xốp có thể được chế tạo và các lỗ nano bề mặt có thể cải thiện hiệu suất động học của việc lưu trữ hydro và hấp thụ các tạp chất, dẫn đến độ tinh khiết cực cao của hydro đầu ra và thực hiện việc tích hợp lưu trữ và tinh chế hydro.

 

 

(I) Lưu trữ hydro trong môi trường khắc nghiệt

Tận dụng độ ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng và khả năng chống chịu mạnh mẽ với các điều kiện vận hành khắc nghiệt, các thanh hợp kim titan thể hiện những lợi thế đáng kể trong lĩnh vực hàng không vũ trụ và biển sâu:

 

Các thanh hợp kim Gr6 có khả năng chống giòn ở nhiệt độ cực thấp-tuyệt vời, được ứng dụng trong hệ thống đường ống hydro lỏng của tên lửa Trường Chinh 9, chịu được áp suất cao và bức xạ cao trong môi trường hydro lỏng để đảm bảo an toàn cung cấp năng lượng hàng không vũ trụ;

 

Các bộ phận lưu trữ hydro bằng hợp kim titan được tích hợp vào cấu trúc-chịu áp suất của tàu lặn biển-sâu "Striver", thích ứng với nhu cầu lưu trữ năng lượng ở-áp suất cao và nhiệt độ-thấp ở vùng biển sâu và cung cấp năng lượng ổn định cho hoạt động thiết bị-lâu dài.

 

(II) Kịch bản lưu trữ hydro cố định-quy mô lớn

Dựa trên lợi thế cốt lõi của áp suất thấp và mật độ cao, các thanh hợp kim titan thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa-quy mô lớn về lưu trữ hydro ở trạng thái rắn-trong các ngành công nghiệp lưu trữ năng lượng ở quy mô lưới-và hóa chất hydro xanh:

 

Dự án tổng hợp hydro Amoniac xanh của Công ty đầu tư điện lực Da'an sử dụng các thanh trượt lưu trữ hydro dạng thanh titan xốp để đạt được nhiệt độ bình thường và-lưu trữ hydro áp suất thấp. Mật độ lưu trữ hydro cao hơn mật độ lưu trữ hydro áp suất cao-truyền thống và chi phí giảm;

 

Nhà máy lưu trữ năng lượng hydro Quảng Châu sử dụng các thanh hợp kim titan làm vật chứa cốt lõi của bể chứa hydro để hỗ trợ hoạt động của các đơn vị lưu trữ hydro ở trạng thái rắn-, đóng vai trò là chìa khóa để điều chỉnh giờ cao điểm của lưới điện và tạo điều kiện cho năng lượng tái tạo kết nối lưới ổn định.

 

(III) Kịch bản lưu trữ và năng lượng hydro di động

Xe chở khách SAIC trang bị các mô-đun lưu trữ hydro, giúp giải phóng 30% không gian khung gầm ở áp suất thấp 4MPa, cải thiện việc sử dụng không gian và an toàn;

 

Các thanh hợp kim sắt-titan có chi phí thấp và hiệu suất tuyệt vời đã trở thành ứng cử viên chủ đạo cho-việc lưu trữ hydro trên tàu; trong lĩnh vực hậu cần năng lượng hydro, kho lưu trữ hydro tích hợp mô-đun xốp của họ có thể đạt 1,5 tấn, tăng hiệu quả vận chuyển lên 4 lần;

 

Thiết bị sử dụng năng lượng hydro ở khoảng cách-ngắn được trang bị các khối mô-đun, cho phép thay thế hydro nhanh chóng trong 3-phút và phạm vi di chuyển trên 120 km, đã được áp dụng hàng loạt tại các khu danh lam thắng cảnh và nhà kho.

 

(IV) Các kịch bản khẩn cấp và tiếp nhiên liệu hydro

Trong các trạm thay thế hydro nhanh, các bộ lưu trữ hydro theo mô-đun của họ hỗ trợ việc thay thế hydro tự động bằng cánh tay robot, với tốc độ xả-hydro là 5g/s, nhanh hơn 200% so với vật liệu dựa trên magie{3}}, cải thiện đáng kể hiệu quả tiếp nhiên liệu;

 

Các phương tiện chạy bằng năng lượng hydro khẩn cấp của China Southern Power Grid được trang bị hệ thống lưu trữ hydro trạng thái rắn{0}}với các thanh hợp kim titan làm lõi, lưu trữ 100kg hydro có thể điều khiển pin nhiên liệu để cung cấp điện liên tục trong 6 giờ. Chúng an toàn, yên tĩnh và có khả năng thích ứng cao với môi trường, thích hợp để bảo vệ nguồn điện khẩn cấp, sửa chữa khẩn cấp và các tình huống khác.

 

 

 

 

Sửa đổi vật liệu: Hợp kim vi mô đất hiếm (La, pha tạp Ce) cải thiện hiệu suất kích hoạt và hợp kim được thêm vào 5% trọng lượng Ce có thể được kích hoạt sau một chu trình giải hấp-hydro hấp thụ; hợp kim titan-zirconium-niobium-mangan-crom sau khi điều chỉnh thành phần cho thấy khả năng đảo ngược giải hấp-hydro hấp thụ tuyệt vời và độ ổn định chu trình trong điều kiện nhiệt độ và áp suất ôn hòa.

 

Thiết kế kết cấu: Thanh hợp kim titan tổng hợp Gr1/Gr5 có thể ức chế quá trình hấp thụ hydro-do quá trình nghiền thành bột và kéo dài tuổi thọ sử dụng; Các thanh titan tổ ong sinh học in 3D-có tỷ lệ thể tích lưu trữ hydro tăng 30% và độ bền cơ học tăng 20%.

 

Quy trình sản xuất: Công nghệ khử dựa trên hydro- giúp giảm 70% lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất hợp kim titan; Công nghệ thiêu kết chân không được điều khiển bằng AI-có thể-điều chỉnh nhiệt độ và không khí theo thời gian thực, kiểm soát độ lệch kích thước trong vòng 5%.

 

Ruihang Group , chuyên gia về hợp kim titan và các sản phẩm kim loại màu-khác, cung cấp các thanh titan cao cấp cho bể chứa. Để biết thêm chi tiết, liên hệ với chúng tôi qua email:Sam.Rui@bjrh-titanium.com