يعد تخزين ونقل الهيدروجين السائل أساسًا للتطبيق الآمن والفعال والواسع النطاق والمنخفض التكلفة للهيدروجين السائل، كما أنه المفتاح لحل طريق تطبيق تكنولوجيا الهيدروجين.
 
يمكن تقسيم تخزين ونقل الهيدروجين السائل إلى نوعين: التخزين في الحاويات والنقل عبر الأنابيب. في هيكل التخزين، تُستخدم عادةً خزانات تخزين كروية وأسطوانية لتخزين ونقل الهيدروجين السائل. أما في النقل، فتُستخدم مقطورة الهيدروجين السائل، وعربات السكك الحديدية، وسفن نقل الهيدروجين السائل.
 
بالإضافة إلى مراعاة التأثير والاهتزاز والعوامل الأخرى المتضمنة في عملية نقل السوائل التقليدية، نظرًا لانخفاض درجة غليان الهيدروجين السائل (20.3 كلفن)، وانخفاض حرارة التبخر الكامنة وسهولة خصائص التبخر، يجب أن يعتمد تخزين ونقل الحاويات وسائل تقنية صارمة لتقليل تسرب الحرارة، أو اعتماد التخزين والنقل غير المدمر، لتقليل درجة تبخر الهيدروجين السائل إلى الحد الأدنى أو الصفر، وإلا فإنه سيتسبب في زيادة ضغط الخزان. يؤدي إلى خطر الضغط الزائد أو فقدان الانفجار. كما هو موضح في الشكل أدناه، من منظور الأساليب التقنية، يعتمد تخزين ونقل الهيدروجين السائل بشكل أساسي على تقنية الأدياباتيك السلبية لتقليل التوصيل الحراري وتقنية التبريد النشط المتراكبة على هذا الأساس لتقليل تسرب الحرارة أو توليد سعة تبريد إضافية.
 
استناداً إلى الخصائص الفيزيائية والكيميائية للهيدروجين السائل نفسه، فإن طريقة تخزينه ونقله لها العديد من المزايا مقارنة بطريقة تخزين الهيدروجين الغازي عالي الضغط المستخدمة على نطاق واسع في الصين، ولكن عملية إنتاجه المعقدة نسبياً تجعله يعاني أيضاً من بعض العيوب.
 
نسبة وزن تخزين كبيرة، تخزين ونقل ومركبة مريحة
بالمقارنة مع تخزين الهيدروجين الغازي، فإن أهم ميزة للهيدروجين السائل هي كثافته العالية. تبلغ كثافة الهيدروجين السائل 70.8 كجم/م3، أي ما يعادل 5 و3 و1.8 أضعاف كثافة الهيدروجين عالي الضغط عند 20 و35 و70 ميجا باسكال على التوالي. لذلك، يُعد الهيدروجين السائل أكثر ملاءمة لتخزين ونقل الهيدروجين على نطاق واسع، مما يُسهم في حل مشاكل تخزين ونقل طاقة الهيدروجين.
 
ضغط تخزين منخفض، مما يسهل ضمان السلامة
يعتمد تخزين الهيدروجين السائل على العزل لضمان استقرار الحاوية، ومستوى ضغط التخزين والنقل اليومي منخفض (عادةً أقل من 1 ميجا باسكال)، وهو أقل بكثير من مستوى ضغط تخزين ونقل الغاز عالي الضغط والهيدروجين، مما يُسهّل ضمان السلامة في عملية التشغيل اليومية. إلى جانب خصائص نسبة وزن تخزين الهيدروجين السائل الكبيرة، سيُعزز الترويج واسع النطاق لطاقة الهيدروجين في المستقبل، وسيتمتع تخزين ونقل الهيدروجين السائل (مثل محطة هدرجة الهيدروجين السائل) بنظام تشغيل أكثر أمانًا في المناطق الحضرية ذات الكثافة السكانية العالية وتكلفة الأراضي المرتفعة، وسيغطي النظام الشامل مساحة أصغر، مما يتطلب تكلفة استثمار أولية وتكلفة تشغيل أقل.
 
نقاء عالي للتبخير، يلبي متطلبات المحطة
الاستهلاك العالمي السنوي للهيدروجين عالي النقاء وفائق النقاء ضخم، لا سيما في صناعة الإلكترونيات (مثل أشباه الموصلات، والمواد الكهربائية الفراغية، ورقائق السيليكون، وتصنيع الألياف الضوئية، وغيرها) ومجال خلايا الوقود، حيث يكون استهلاك الهيدروجين عالي النقاء وفائق النقاء كبيرًا بشكل خاص. في الوقت الحالي، لا تلبي جودة العديد من الهيدروجين الصناعي المتطلبات الصارمة لبعض المستخدمين النهائيين فيما يتعلق بنقاء الهيدروجين، ولكن نقاء الهيدروجين بعد تبخير الهيدروجين السائل يمكن أن يلبي هذه المتطلبات.
 
تتمتع محطة التسييل باستثمارات عالية واستهلاك مرتفع نسبيًا للطاقة
بسبب التأخر في تطوير المعدات والتقنيات الرئيسية، مثل صناديق التبريد لتسييل الهيدروجين، احتكرت الشركات الأجنبية جميع معدات تسييل الهيدروجين في قطاع الطيران المحلي قبل سبتمبر 2021. تخضع معدات تسييل الهيدروجين الأساسية واسعة النطاق لسياسات التجارة الخارجية ذات الصلة (مثل لوائح إدارة التصدير التابعة لوزارة التجارة الأمريكية)، والتي تقيد تصدير المعدات وتحظر التبادل الفني. هذا يجعل الاستثمار الأولي في معدات مصنع تسييل الهيدروجين كبيرًا، إلى جانب انخفاض الطلب المحلي على الهيدروجين السائل المدني، فإن نطاق التطبيق غير كافٍ، ويزداد نطاق السعة ببطء. ونتيجة لذلك، فإن استهلاك طاقة إنتاج الوحدة من الهيدروجين السائل أعلى من استهلاك غاز الهيدروجين عالي الضغط.
 
هناك فقدان للتبخر في عملية تخزين ونقل الهيدروجين السائل
في عملية تخزين ونقل الهيدروجين السائل حاليًا، يُعالَج تبخر الهيدروجين الناتج عن تسرب الحرارة بالتهوية، مما يؤدي إلى فقدان كمية معينة من التبخر. في المستقبل، ينبغي اتخاذ تدابير إضافية لاستعادة غاز الهيدروجين المتبخر جزئيًا لحل مشكلة انخفاض الاستخدام الناتجة عن التهوية المباشرة.
 
معدات التبريد عالي الكفاءة
تأسست شركة HL Cryogenic Equipment عام ١٩٩٢، وهي علامة تجارية تابعة لشركة HL Cryogenic Equipment Company (Cryogenic Equipment Co., Ltd.). تلتزم HL Cryogenic Equipment بتصميم وتصنيع أنظمة الأنابيب المبردة المعزولة عالية التفريغ ومعدات الدعم ذات الصلة لتلبية احتياجات العملاء المتنوعة. تُصنع الأنابيب المعزولة عالية التفريغ والخراطيم المرنة من مواد عازلة خاصة متعددة الطبقات وشاشات متعددة، وتخضع لسلسلة من المعالجات التقنية الدقيقة للغاية، بما في ذلك المعالجة عالية التفريغ، لنقل الأكسجين السائل، والنيتروجين السائل، والأرجون السائل، والهيدروجين السائل، والهيليوم السائل، وغاز الإيثيلين المسال (LEG)، والغاز الطبيعي المسال (LNG).