БАК ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ВОДОРОДА

Техническое решение относится к водородной энергетике, и может быть использовано для создания емкостей для хранения водорода.
Привлекательность водорода как универсального энергоносителя определяется экологической чистотой, гибкостью и эффективностью процессов преобразования.
Технологии производства водорода хорошо изучены и имеют неограниченную сырьевую базу. Но низкая плотность газообразного водорода, низкая температура его сжижения, а также высокая взрывоопасность в сочетании с негативным воздействием на свойства конструкционных материалов, а также его высокая проницаемость, ставят на первый план проблемы разработки эффективных и безопасных систем хранения водорода - именно эти проблемы сдерживают развитие водородной энергетики и технологии в настоящее время.
Водород можно хранить в Крупных газгольдерах под давлением. Хранение водорода - ключевая проблема, от решения которой зависит возможность широкого использования водорода в качестве энергоносителя как на транспорте, так и в портативных и стационарных энергоустановках во всем мире.
В настоящее время наиболее распространены стационарные газобаллонные" системы хранения газообразного водорода под давлением (Автомобильный справочник Bosch / Пер. с англ. - М.: За рулем, 2000. - 896 с.). Баки изготавливаются из стальных или алюминиевых сплавов.
Недостатком известных технических решений является высокая водородопроницаемость стенок баков, что создает трудности при необходимости длительного хранения водорода.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в необходимости получения качественных покрытий на вентильных сплавах с низкой водородопроницаемостью.
Целью технического решения является повышение свойств создаваемых покрытий. Также достигаются следующие преимущества:
- возможность нанесения покрытия на сложнопрофильные баки, их внутренние поверхности и скрытые полости;
- получение покрытий толщиной от 10-200 мкм до 400-800 мкм с адгезией, сопоставимой с прочностью материала подложки;
- возможность получения композиций из материала основы с покрытием с низкой водородопроницаемостью.
2
3
Указанная цель достигается тем, что в баке для хранения водорода, содержащем основу с нанесенным на него покрытием, покрытие выполнено из оксида алюминия, в основном содержащем а-АlО.
Указанная цель достигается также тем, что покрытие нанесено на внутреннюю и внешнюю поверхность бака.
Указанная цель достигается также тем, что покрытие нанесено на алюминиевый сплав.
Осуществление технического решения.
Бак на который требуется нанести покрытие размещают резервуаре, в котором находится электролит. Электролит содержит, например, водный раствор щелочи с концентрацией 3-12 г/л и жидкого стекла с концентрацией 5-20 г/л и может иметь другие добавки соответственно материалу емкости. Для заданного состава электролита, материала и потребной толщины покрытия емкости устанавливают необходимое напряжение. Управление моментами подачи на деталь анодных и катодных токов и их отключение осуществляют по заданной программе от компьютера. Первоначальное наращивание пленки на емкости ведут в анодном гальваностатическом режиме, смещая моменты включения импульса от конца анодного полупериода, к его началу до достижения мелкоискрового, а затем микродугового режимов. Далее осуществляется практически потенциостатический режим на заданной амплитуде напряжения, причем соотношение амплитуд анодного и катодного режимом составляет от 1 до 1,6, причем длительность катодного импульса равна или меньше анодного. Выполнение этих условий позволяет оптимизировать процесс покрытия и создать покрытия с низкой водородопроницаемостью. После нанесения покрытия бак выдерживают в кипящей воде в течении 20-30 минут.