waterstofopslag met hoge dichtheid is een uitdaging voor stationaire en draagbare toepassingen en blijft een belangrijke uitdaging voor transporttoepassingen. Momenteel beschikbare opslagopties vereisen doorgaans grote volumesystemen die waterstof in gasvormige vorm opslaan. Dit is minder een probleem voor stationaire toepassingen, waar de voetafdruk van gecomprimeerde gastanks minder kritisch kan zijn.
Voertuigen met brandstofcellen hebben echter voldoende waterstof nodig om een rijafstand van meer dan 300 mijl te bieden met de mogelijkheid om het voertuig snel en gemakkelijk bij te tanken. Hoewel een aantal lichte elektrische voertuigen met waterstofbrandstofcellen (FCEV ‘ s) op de markt zijn gekomen die in staat zijn tot dit gamma, zullen deze voertuigen gebruik maken van gecomprimeerde gasopslag aan boord met behulp van grote volumes, hogedrukcomposietvaten. De vereiste grote opslagvolumes kunnen minder impact hebben op grotere voertuigen, maar het blijft een uitdaging om voldoende waterstof op alle lichte platforms op te slaan. Het belang van de 300-mijl-range doel kan worden gewaardeerd door te kijken naar de verkoop distributie per bereik grafiek op deze pagina, waaruit blijkt dat de meeste voertuigen verkocht vandaag in staat zijn om het overschrijden van dit minimum.
op massabasis heeft waterstof bijna driemaal de energie—inhoud van benzine-120 MJ/kg voor waterstof versus 44 MJ/kg voor benzine. Op volumebasis is de situatie echter omgekeerd: vloeibare waterstof heeft een dichtheid van 8 MJ / L, terwijl benzine een dichtheid van 32 MJ/L heeft, zoals blijkt uit de vergelijking van de energiedichtheid van brandstoffen op basis van lagere verwarmingswaarden. Waterstofopslagcapaciteit aan boord van 5-13 kg waterstof zal nodig zijn om te voldoen aan het rijbereik voor het volledige gamma van platforms voor lichte voertuigen.
om deze uitdagingen het hoofd te bieden volgt FCTO twee strategische trajecten, gericht op zowel kortetermijnoplossingen als langetermijnoplossingen. De korte termijn route richt zich op gecomprimeerde gasopslag, met behulp van geavanceerde drukvaten gemaakt van vezelversterkte composieten die in staat zijn om 700 bar druk te bereiken, met een grote nadruk op systeemkosten reductie. De langetermijnroute is gericht op zowel (1) koude of cryo-gecomprimeerde waterstofopslag, waar de verhoogde waterstofdichtheid en geïsoleerde drukvaten het mogelijk maken dat DOE-doelstellingen worden gehaald, als (2) op materialen gebaseerde waterstofopslagtechnologieën, waaronder sorbenten, chemische waterstofopslagmaterialen en metaalhydriden, met eigenschappen die potentieel hebben om doe-waterstofopslagdoelstellingen te halen.