L ỜI CAM ĐOAN
1.3.2.2. Lưu trữ và vận chuyển
Nếu hydro và khí giàu hydro được sản xuất ở nhà máy tập trung thì cần phải có biện pháp tích trữ và vận chuyển đến nơi tiêu thụ. Hydro có tỷ trọng và mật độ năng lượng thấp hơn rất nhiều so với các loại nhiên liệu khác như khí thiên nhiên, xăng và dầu diesel nên việc tích trữ và vận chuyển để làm nhiên liệu cung cấp cho các phương tiện vận tải sẽ gặp nhiều khó khăn và chi phí cao. Có 3 phương pháp chính thường được sử dụng để tích trữ hydro là hóa lỏng, nén với áp suất cao và sử dụng vật liệu rắn hydride hấp thụ [47, 48].
Việc tích trữ hydro ở dạng lỏng được thực hiện bằng cách làm lạnh hydro đến nhiệt độ -253oC để hóa lỏng hydro; hydro không thể hóa lỏng bằng phương pháp nén ở nhiệt độ môi trường. Năng lượng tiêu tốn để hóa lỏng hydro khá cao, khoảng trên 30 MJ/kg hydro lỏng, tương đương trên 25% năng lượng nhiệt tích trữ của hydro [48]. Hydro lỏng phải được bảo quản trong thiết bị cách nhiệt nên chi phí cũng tăng thêm nên tổng chi phí tích trữ bảo quản hydro lỏng có thểtương đương 40% năng lượng tích trữ của hydro [49], một tỷ lệ hao tổn khá lớn trong khi đối với xăng thì chi phí tích trữ và bảo quản có thể nói rất nhỏ, không đáng kể. Tỷ trọng của hydro lỏng vào khoảng 70 kg/m3, chưa bằng 1/10 tỷ trọng của xăng và mật độ năng lượng thì chưa bằng 1/3 của xăng.
18
Việc tích trữ hydro ở dạng khí nén cao áp có thể ở áp suất 250 bar, 350 bar hoặc 700 bar, tương ứng với tỷ trọng lần lượt khoảng 17 kg/m3, 22 kg/m3 và 41 kg/m3. Tích trữ ở áp suất cao thì mật độ khối lượng cao hơn nhưng chi phí nén khí và bình chứa cũng cao hơn. Phương pháp tích trữở dạng khí nén có chi phí thấp hơn so với tích trữ ở dạng lỏng nhưng thiết bị nặng nề và cồng kềnh hơn 3-4 lần [48] nên gây khó khăn cho việc sử dụng cho các phương tiện vận tải.
Phương pháp tích trữ hydro nhờ hấp thụ của các vật liệu rắn hydride là lợi dụng khảnăng hấp thụ và giải phóng hydro của một số vật liệu rắn hydride ởcác điều kiện nhất định. Một số vật chất rắn, ví dụ như Ti2Ni-H2,5; FeTi-H2; LaNi5-H6,7; Mg2Ni- H4... có thể hấp thụ khối lượng hydro bằng 1-4% khối lượng của nó [50]. Một số hydride rắn có thể hấp thụ hydro ởđiều kiện áp suất cao và nhiệt độ thường, còn nếu được sấy nóng ở áp suất bình thường thì nó giải phóng hydro trở lại. Phương pháp tích hydro vào các hydride rắn rất an toàn, không tốn nhiều năng lượng như phương pháp hóa lỏng hay nén cao áp nhưng khối lượng của thiết bị tích trữ lớn gây khó khăn cho việc vận chuyển.
Tóm lại, do hydro tồn tại trong điều kiện bình thường ở trạng thái khí có tỉ trọng rất thấp nên việc tích trữ và vận chuyển hydro đến nơi tiêu thụ, đặc biệt là cho các phương tiện vận tải gặp khó khăn và chi phí cao hơn so với các loại nhiên liệu khác.