Lo stoccaggio ad alta densità dell’idrogeno è una sfida per le applicazioni fisse e portatili e rimane una sfida significativa per le applicazioni di trasporto. Le opzioni di stoccaggio attualmente disponibili richiedono in genere sistemi di grandi volumi che immagazzinano l’idrogeno in forma gassosa. Questo è meno un problema per le applicazioni stazionarie, dove l’impronta dei serbatoi di gas compresso può essere meno critica.
Tuttavia, i veicoli alimentati a celle a combustibile richiedono abbastanza idrogeno per fornire un campo pratica di oltre 300 miglia con la possibilità di rifornire rapidamente e facilmente il veicolo. Mentre alcuni veicoli elettrici a celle a combustibile a idrogeno leggeri (FCEV) che sono in grado di questa gamma sono emersi sul mercato, questi veicoli si baseranno sullo stoccaggio a bordo di gas compresso utilizzando recipienti compositi ad alta pressione e di grandi volumi. I grandi volumi di stoccaggio richiesti possono avere un impatto minore per i veicoli più grandi, ma fornire uno stoccaggio sufficiente di idrogeno su tutte le piattaforme leggere rimane una sfida. L’importanza dell’obiettivo di 300 miglia può essere apprezzata guardando la distribuzione delle vendite per grafico gamma in questa pagina, che mostra che la maggior parte dei veicoli venduti oggi sono in grado di superare questo minimo.
Su base di massa, l’idrogeno ha quasi tre volte il contenuto energetico della benzina: 120 MJ/kg per l’idrogeno contro 44 MJ / kg per la benzina. In termini di volume, tuttavia, la situazione è invertita; l’idrogeno liquido ha una densità di 8 MJ/L mentre la benzina ha una densità di 32 MJ/L, come mostrato nella figura che confronta le densità energetiche dei combustibili in base a valori di riscaldamento inferiori. A bordo saranno necessarie capacità di stoccaggio dell’idrogeno di 5-13 kg di idrogeno per soddisfare il campo pratica per l’intera gamma di piattaforme per veicoli leggeri.
Per superare queste sfide FCTO sta perseguendo due percorsi strategici, mirando a soluzioni sia a breve termine che a lungo termine. Il percorso a breve termine si concentra sullo stoccaggio di gas compresso, utilizzando recipienti a pressione avanzati in compositi rinforzati con fibre che sono in grado di raggiungere 700 bar di pressione, con una grande enfasi sulla riduzione dei costi del sistema. Il percorso a lungo termine si concentra su (1) stoccaggio a freddo o crio-compresso dell’idrogeno, in cui una maggiore densità di idrogeno e recipienti a pressione isolati possono consentire il raggiungimento di obiettivi DOE e (2) tecnologie di stoccaggio dell’idrogeno basate su materiali, inclusi assorbenti, materiali chimici di stoccaggio dell’idrogeno e idruri metallici, con proprietà potenzialmente in grado di soddisfare obiettivi di stoccaggio dell’idrogeno DOE.