氫運(yùn)輸主要運(yùn)輸四種狀態(tài)的氫:低壓氫氣、高壓氫氣、液氫和固態(tài)氫(金屬氫化物儲(chǔ)氫和有機(jī)氫化物儲(chǔ)氫等)。運(yùn)輸技術(shù)主要有管道運(yùn)輸、機(jī)動(dòng)車運(yùn)輸、船運(yùn)。選擇何種運(yùn)輸方式基于以下四點(diǎn)綜合考慮:運(yùn)輸過程的能量效率、氫的運(yùn)輸量、運(yùn)輸過程氫的損耗、運(yùn)輸里程。
液氫運(yùn)輸?shù)哪芰啃矢?,但是僅液化過程就消耗三分之一的氫能量,同時(shí)還存在氫氣蒸發(fā)和運(yùn)輸設(shè)備絕緣的復(fù)雜技術(shù)要求??梢?,液氫只適合于短途運(yùn)輸。
采用船運(yùn)或卡車運(yùn)輸氫氣目前最為常見,但運(yùn)輸?shù)牧糠浅S邢蓿簩?duì)于20MPa壓縮氫氣,運(yùn)輸500Kg氫需要40t的卡車。
低壓氫氣的管道運(yùn)輸在歐洲和美國(guó)已有70多年的歷史。1938年,位于德國(guó)萊茵—魯爾工業(yè)區(qū)的HULL化工廠建立了世界上第一條輸氫管道,全長(zhǎng)208公里。目前,全球用于輸送工業(yè)氫氣的管道總長(zhǎng)已超過1000公里,操作壓力一般為1-3MPa,輸氣量310—8900Kg/h,其中德國(guó)擁有208公里,法國(guó)空氣液化公司在比利時(shí)、法國(guó)、新西蘭擁有880公里,美國(guó)也已達(dá)到720公里。在美國(guó),管道輸氫的能量損失約為4%,低于電力輸送的電力損失(8%)。實(shí)際上,目前的天然氣管道也可用來輸送氫氣。值得注意的是,盡量使用含碳量低的材料來制造管道,并加強(qiáng)維護(hù),減少因氫脆現(xiàn)象(氫脆——金屬由于吸氫引起韌性或延性下降的現(xiàn)象)而導(dǎo)致氫氣逃逸。對(duì)于大規(guī)模集中制氫和長(zhǎng)距離輸氫來說,管道運(yùn)輸是最合適的。
固態(tài)氫運(yùn)輸容易,不存在氫的逃逸問題,但目前固態(tài)氫的能量密度小,運(yùn)輸?shù)哪芰啃氏鄬?duì)較低。