Lagring av vätgas

En utmaning för hela försörjningskedjan för vätgas är lagring. Vätgas måste lagras vid högt tryck eftersom väte har låg densitet.

Vätgaslager för industrier och för utjämnande av energiproduktion

Vätgaslager används i industrin som buffert för variationer och avställningar. Mycket stora vätgaslager kan användas för att utjämna intermittent elproduktion från de förnybara energikällorna vind och sol. Olika lagringsmetoder som kan användas för vätgas är tryckkärl med höga tryck, nedkylning, nedgrävda rörledningar, och adsorption i porösa material. Lagring av vätgas jämförs även med alternativet att med en kemisk reaktion omvandla till flytande vätebärare (t.ex. metanol eller ammoniak) för transport och lagring av dessa. För utjämnande av energiproduktion är en viktig teknik stora underjordiska lager, i saltformationer där sådana finns eller i fodrade bergrum.

Ny teknik utvecklas för mycket stora underjordiska vätgaslager där berget tar upp krafterna från det höga trycket och ett metallfoder gör bergrummet gastätt. Dessa lager trycksätts cykliskt beroende av variationer i produktionen från förnybara energikällor. När standarder saknas för ny teknik är en viktig del att säkerställa livslängden och hög marginal mot läckage genom specifik säkerhetsanalys. För metallfoder i bergrum utvärderas effekter från utmattning, väteförsprödning, samt defekttolerans för alla belastningar och tryckcykler. Detta ger vägledning för materialval, design, krav på defekter och avvikelser som måste upptäckas vid tillverkningskontroll och kvalitetssäkring, samt andra egenskaper som är nödvändiga för att möta övergripande mål för systemet. Kiwa har erfarenhet av denna typ av analyser samt nödvändig kvalitetssäkring och oförstörande provning, för såväl bergrumslager som för vätgaslager i form av tryckkärl och rörledningar.  

Lagringstankar för fordon

Tankar för lagring av vätgas i tyngre fordon (lastbilar, tåg och fartyg) och bilar behöver vara lätta, robusta och klara högt tryck. Ofta tillverkas de av kompositmaterial med liner för att uppnå säker och effektiv lagring. Vätgas är vid läckage extremt explosivt och därmed behöver sannolikheten för läckage och brott vara mycket låg. Dessa tankar och deras komponenter måste uppfylla mycket stränga krav avseende hållfasthet, utmattning, stötar, kollisioner, försprödning och degradering. Bland annat utsätts de för ett brett spektrum av tester under extrema förhållanden. Dessutom behövs säkerhetsanalys avseende strukturell integritet och montering av tankar. 

Kiwas vätgaslaboratorium i Nederländerna har testat fordonstankar i mer än ett decennium och har nyligen investerat för att fördubbla labbets kapacitet för det ökade behovet av fordon drivna med vätgas.