Vilken roll kommer flytande väte att spela i framtidens energiekonomi?
I över ett sekel har transportbränslen nästan uteslutande varit baserade på kolväten för olja. På senare tid har väte dykt upp som en potentiell långsiktig ersättning för kolvätebränsle och förväntas spela en viktig roll i en framtida energiekonomi baserad på miljömässigt rena källor och bärare.
Vad gör flytande väte till ett potentiellt perfekt miljöbränsle?
Vätgas är lätt, innehåller en hög energitäthet (3,4 gånger mer energi än bensin på viktbasis), och dess förbränning avger inga skadliga biprodukter. Som sagt, medan väte potentiellt är det perfekta miljöbränslet och är ett av de mest förekommande grundämnena på jorden, är det också nästan omöjligt att hitta i sin renaste form.
Det betyder att det måste utvinnas från molekylerna där det finns, till exempel vatten och organiska föreningar. Flera metoder och tekniker kan användas för att göra detta, inklusive elektrolys av vatten för att dela vätgas från syret, naturgasreformering (förgasning), förnybar vätskereformering med förnybara flytande bränslen som etanol och förnybara energikällor som sol, vind , biomassa eller geotermisk teknik. Dessa metoder kommer att behöva optimeras för att främja väte- och bränsleteknik.
Effektiva och säkra lagringsmetoder är nyckeln till att främja en ”väteekonomi”
Dessutom innebär effektiv och säker lagring av väte flera utmaningar som måste lösas för att ytterligare främja en ”väteekonomi”. Även om väte har den högsta energimassan av något bränsle, upptar det också en betydande volym under standardtryckförhållanden (atmosfäriskt tryck).
Av denna anledning, för att lagra och transportera väte effektivt, måste dess volym vara
minskat betydligt. Detta kan göras på tre sätt. Den första är som högtryckskomprimerat väte i högtryckstankar; den andra är som ett fast ämne genom att antingen reagera eller absorbera med kemiska föreningar eller metaller eller lagras i en annan kemisk form; och den tredje är som en vätska i kryogena tankar (vid temperaturer under -253 °C).
Flytande väte – det perfekta sättet att lagra mer väte i en given volym
Av dessa tre metoder är det ideala sättet att lagra mer väte (energi) i en given volym att omvandla det till flytande väte (LH2) eftersom flytande väte har en högre energitäthet och utgör färre potentiella lagringstryckrisker än komprimerat väte. Medan flytande väte fortfarande huvudsakligen används inom rymd- och flygindustrin som ett primärt raketbränsle för förbränning med syre och fluor, det vinner nu också popularitet inom andra områden som lagring och transport av väte för transportbränsle.
I denna lagringsmetod komprimeras vätgas vid högt tryck och görs sedan flytande vid kryogena temperaturer (-253 °C) i en tank för flytande väte. För att lagra och transportera flytande väte effektivt och säkert måste alla lagringskärl, rörledningar och utrustning utformas för attvisa det varierande trycket och de extremt låga temperaturerna. Detta inkluderar även de ventiler som används i dessa system eftersom de är en kritisk komponent i flödeskontrollen av vätskevätskan, kan vara en potentiell källa till utsläpp eller läckage och är väsentliga för att stänga av system i händelse av emergency.
Dessutom, medan flytande väte som lagras i tankar är relativt säkert, potentiella faror och säkerhetsproblem uppstår vid hantering och om vätgas kommer ut i atmosfären. På grund av det faktum att väte migrerar snabbt genom små öppningar, antänds lätt och brinner med en nästan osynlig låga, är potentiella faror brand, vätebrännas, explosion, kvävning och exponering för extremt låga temperaturer. Av denna anledning bör all utrustning som används i applikationer med flytande väte till fullo överensstämma med relevanta föreskrifter, koder och standarder.
Habonim stödjer aktivt övergången till alternativa, renare energikällor
Habonim stödjer aktivt omställningen till renare energi och har mer än 25 års erfarenhet av att designa, tillverka och leverera avancerade ventillösningar för högtrycksmiljöer och hantering av flytande lågtemperaturgaser under extrema driftsförhållanden för gasen, kryogena, och rymdindustrin. Detta gör det möjligt för Habonim att erbjuda beprövade ventiler för högtrycks-, kryogena, brandfarliga och potentiellt explosiva naturgasapplikationer – inklusive system med flytande väte.
Som sådan är Habonim involverad i flera projekt med ledande företag som utvecklar förstklassiga system för att drivas med flytande väte. Tillsammans med dessa företag arbetar Habonim för närvarande också med att lösa utmaningen att testa ventiler och system vid den kryogena temperaturen för flytande väte då den är lägre än vad marknaden idag är utrustad för.
Ventilerna som är designade för användning i dessa innovativa system måste kunna motstå de extremt låga temperaturer som är karakteristiska för bearbetning, lagring, transport och distribution av flytande väte. Habonim tar noga hänsyn till detta och det faktum att ventiler är konstruerade av olika material med olika sammandragningskvoter när de designar sina ventiler för sådana djupa kryogena förhållanden. Detta säkerställer deras optimala funktionalitet, fullständiga tätning och konstanta ventilmoment över ett brett område av växlande temperaturer.
Habonim har också en djup förståelse för de unika egenskaperna och säkerhetsproblemen som är inneboende i flytande väte, och erbjuder en äldre vätespecifik funktion med alla dess standard, kryogena och högtrycksventiler för att minimera risker och förhindra potentiellt väteläckage.
Habonim tillkännagav också nyligen H29 högtrycksvätekulventilen, som är optimerad för hållbarhet och säkerhet i högcykelsystem för vätgasbränsle, lagring och tillverkning och testad enligt den senaste ISO 19880-3:2018 Gasformigt väte – Bränslestationer – Ventiler standard.
Säkerställer integritet och säkerhet i tuffa applikationer
För att förhindra potentiella säkerhetsrisker relaterade till hantering och lagring av hårda medier som flytande väte, är alla våra ventiler utrustade med Total HermetiX integritetspaket. Detta inkluderar vår patenterade HermetiX™ ångtätning med noll flyktiga emissionsförsegling, en dubbelkroppsförsegling för kropp-till-ändar och för överlägsen atmosfärisk tätning från kropp till motorhuv, och överlägsen inline-tätning. Framtidens energiekonomi.
Dessutom kan vi integrera specifika säkerhetsfunktioner för högtrycks- och kryogena applikationer som Emergency Shutdown (ESD). Detta möjliggör säker avstängning av gasflödet i händelse av en nödsituation eller systemfel; en dubbelkroppstätning för kropp till ändar och för överlägsen atmosfärisk tätning för kroppshuven; och en helt brandsäker design som är testad och certifierad enligt API 607 och ISO 10497.
Alla våra kryogena högtrycksventiler för användning med komprimerade och flytande naturgasformer är designade, tillverkade och testade enligt allmänna kvalitetssystemstandarder inklusive API-6D (nr: 6D-1278) och ISO 9001 Quality Management, och specifik standarder för kryogena gastillämpningar, högtryckstillämpningar, olje- och gassegmentet, den marina sektorn och explosiva och brandfarliga miljöer.
