Väte är det lättaste grundämnet. Även om ämnet sällan förekommer i ren form på jorden ingår väteatomer i ett stort antal föreningar, exempelvis vatten och metan. Det isolerades första gången i laboratorium år 1766. Eftersom väte är starkt brännbart betraktas det i dag som ett lovande, miljövänligt alternativ till fossila bränslen.
Den stora utmaningen ligger dock inte i att producera vätgas, utan i att lagra den på ett säkert, ekonomiskt och energieffektivt sätt. De tre dominerande teknikerna bygger på högt tryck, mycket låga temperaturer respektive metallhydrid.
Vid högtryckslagring förvaras vätgasen i stålcylindrar eller tankar, glaskulor samt kompositbehållare, exempelvis tankar lindade med kolfiber som tål tryck upp till 700 bar. Som jämförelse motsvarar en bar det totala atmosfärstrycket vid havsytans nivå.
Högtryckstekniken är den mest utbredda och har testats i stor omfattning, men den medför flera nackdelar: den kräver stora fysiska volymer, kostnaderna är höga och säkerhetsfrågorna är komplicerade, eftersom läckage från trycksatta behållare kan vara farligt.
Vid –253 grader Celsius övergår väte till flytande form. Därför kan gasen lagras som en beståndsdel i en kryogen lösning som också innehåller andra ämnen, till exempel vattenfri ammoniak. Flytande väte används redan i vissa kommersiella fordon.
Fördelen med den kryogiska tekniken är den höga lagringstätheten vid relativt låga tryck. Nackdelen är att processen att göra gasen flytande är energikrävande – mellan 25 och 40 procent av den totala energin går åt till nedkylningen.
Metallhydrider är metaller som innehåller vätemolekyler, exempelvis nickel-magnesiumhydrid (Mg2NiH4) och lantan-nickelhydrid (LaNi5H6). Väte kan lagras i dessa material utan att gasen behöver komprimeras eller kylas ned.
Metallhydriderna är billiga, finns i rikliga mängder och är relativt säkra att hantera, samtidigt som de erbjuder god lagringskapacitet per volymenhet. Tekniken kräver dock ytterligare forskning och utveckling innan den kan tas i bruk i kommersiell skala.
Ingen av de befintliga teknikerna är helt optimal, och forskningen bedrivs intensivt för att kombinera deras styrkor. Medan högtryckstankar dominerar dagens marknad kan metallhydrid och nya kryogiska lösningar bli avgörande för att vätgas ska kunna spela en central roll i det framtida energisystemet.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online