随着氢燃料电池(HCF)技术日趋成熟,氢燃料安全储存提上欧委会议事日程。传统的增强型氢压力储存罐,因为氢燃料极低的能量/体积密度,通常需要增压至700-2100巴(Bar)之间,压力愈大储存效率愈高但危险性愈大。加氢过程中,压力泵高压氢气一旦泄漏,很容易造成“爆炸”危险。
欧盟氢燃料电池重大专项(HCF JTI)提供160万欧元,总研发投入350万欧元,由欧盟5个成员国及联系国意大利(总协调)、德国、比利时、丹麦和挪威,跨学科科技人员组成的欧洲SSH2S研发团队。从2011年2月开始,利用目前世界上最先进的氢燃料电池技术,致力于氢能固态安全储存的技术经济可行性设计开发。
研发团队首先聚焦于高效固态氢能储存材料的研制开发。经过数字模型分析和反复比较研究,最终选定混合金属化合物材料硼氢化物(Borohydrides)和氨基化锂(Lithium Amide)/氢化镁(Magnesium Hydride)材料,作为成本效益氢能安全储存的最佳“高效”解决方案。
创新型的模块化氢燃料储存罐工程设计,分别由排列有序充满2种不同金属化合物材料的管道组成。材料犹如海绵可吸收大大高于氢自身体积的氢能,混合金属化合物固体材料70巴压力下储存的氢能密度,至少高于同等体积传统700巴氢压力罐2倍,已申请欧盟发明专利。更重要的是,固体材料意味着可更安全地储存和运输氢能燃料,即便发生意外泄漏也可大大减缓氢气逃逸速度,避免造成爆炸危险。
研发团队还对创新型解决方案的储能效率、充气时间和安全可靠性,以及防控安全等指标参数,进行了系统性的检测与验证。
(科技处 张志勤 吴鹏)