Štúdia spoločnosti Sandia skúma potenciál infraštruktúry na zásobovanie vodíkom

Anonim

Štúdia spoločnosti Sandia skúma potenciál infraštruktúry na zásobovanie vodíkom

automobilový priemysel

Darren Quick

10. júla 2014

Sandia Daniel Dedrick navštevuje stanicu v Oaklande v Kalifornii ako súčasť štúdie o vodíkových čerpacích staniciach (Foto: Dino Vournas)

Vozidlá poháňané vodíkom, ako napríklad Toyota's FCV a Tuscon Fuel Cell spoločnosti Hyundai, čelia problémom s kuracím mäsom alebo vajíčkom: spotrebitelia oprávnene váhajú investovať do takýchto vozidiel, ak nemajú pohodlný spôsob, ako ich naplniť, a energetické spoločnosti nechcú vyhnúť dolárom za nákladnú infraštruktúru bez toho, aby sa na ceste nachádzalo významné množstvo takýchto vozidiel. Štúdia výskumníkov Sandia National Laboratories však uvádza, že viac existujúcich čerpacích staníc v Kalifornii by mohlo ľahko integrovať vodíkové palivo, ako sa predtým predpokladalo.

Základné záruky na výrobu, inštaláciu, skladovanie, potrubie, používanie a manipuláciu s vodíkom v stlačenom plyne alebo v kryogénnej kvapalnej forme sú pokryté kódom vodíkových technológií NFPA (National Fire Protection Association). Podľa predchádzajúcich požiadaviek na kód zavedených v roku 2005 nemohli existujúce benzínové stanice ľahko prijať vodík.

Tento kód bol však vyvinutý pre horľavé plyny v priemyselnom prostredí a nie vodíkové palivo na palivovej stanici, čo predstavuje rôzne riziká. V reakcii na to bol v roku 2011 uverejnený nový kód, známy ako NFPA 2.

Zameraním na Kalifornia, ktorá už má najväčší počet vodíkových čerpacích staníc v akomkoľvek štáte USA, štúdia spoločnosti Sandia stanovila, že na základe súčasného kódu 14 zo 70 preskúmaných komerčných benzínových staníc môže ľahko prijať vodíkové palivo, zatiaľ čo ďalších 17 by mohlo robiť tak s rozšírením vlastníctva.

Tieto zistenia sa týkajú separačných vzdialeností uvedených v kóde NFPA 2, ktoré sú založené na výskume spoločnosti Sandia o fyzickom správaní vodíka a rizikách spojených s palivom. Kód definuje požadovanú vzdialenosť medzi infraštruktúrou pohonných hmôt - vrátane výdajných stojanov na paliva, prívodov vzduchu a nádrží a skladovacích zariadení - a verejných ulíc, parkoviska, obchodov na mieste a obvodových čiar okolo miesta.

Podľa Chris San Marchi, vedúceho skupiny vedy vodíkovej a metalurgickej spoločnosti Sandia, kvôli separačným vzdialenostiam uvedeným v kóde nebude veľa malých plôch čerpacích staníc správne konfigurovaných na prijímanie vodíkových palív.

"Niektoré menšie čerpacie stanice, najmä tie v mestách, majú nezvyčajné tvary, ktoré nebudú vyhovovať správnym oddeleniam, " povedal San Marchi.

Avšak hovorí, že existuje možnosť vyvinúť zmierňovanie rizík, ktoré by umožnili širšie nasadenie vodíkových čerpacích staníc. Toto bude ďalším cieľom spoločnosti Sandia. Pretože súčasný kód pokrýva plynný aj kvapalný vodík, Sandia je v procese skúmania možnosti skrátiť oddeľovacie vzdialenosti pre skladovanie týchto na čerpacích staniciach.

Kvapalný vodík je pre prevádzkovateľov lokality atraktívnejší, pretože zaberá menej priestoru ako plynný vodík, avšak nízke teploty požadované pre kvapalné vodíkové systémy predstavujú ďalšie výzvy pre malé miesta.

"Musíme robiť viac experimentálnych a modelovacích prác na pochopenie a vyhodnotenie vedy a fyziky tekutého vodíka, " povedal San Marchi. "Kvantitatívnym hodnotením rizík, sa domnievame, že môžeme skrátiť oddeľovacie vzdialenosti požadované v kóde kvapalného vodíka, tak ako to urobili s plynným vodíkom, čo by mohlo viesť k ešte väčšiemu napájaniu staníc, ktoré dokážu prijať vodík a podporiť pokračujúci rast na trhu s elektrickými vozidlami s palivovými článkami. "

Štúdia bola vykonaná ako súčasť programu Sandia na ochranu vodíkov, kódov a noriem, ktorý je financovaný Úradu pre energetické technológie palivovými bunkami a má za úlohu poskytnúť technickú základňu pre vypracovanie a revidovanie bezpečnostných predpisov a noriem pre vodíkovú infraštruktúru vrátane kódu NFPA 2.

"Sme v pohode s rizikom zemného plynu v našich domovoch a pod našimi ulicami, " hovorí San Marchi. "Chceme byť rovnako presvedčení o bezpečnosti vodíka v našich palivových nádržiach a na našich rohoch na uliciach. Či už plníte svoje auto benzínom, stlačeným zemným plynom alebo vodíkovým palivom, palivové zariadenie musí byť predovšetkým navrhnuté a ktoré fungujú s ohľadom na bezpečnosť. "

Štúdia Sandia si môžete stiahnuť tu (PDF).

Zdroj: Sandia Labs

Sandia Daniel Dedrick navštevuje stanicu v Oaklande v Kalifornii ako súčasť štúdie o vodíkových čerpacích staniciach (Foto: Dino Vournas)