Lo stoccaggio e il trasporto dell'idrogeno liquido sono la base per un'applicazione sicura, efficiente, su larga scala e a basso costo dell'idrogeno liquido, nonché la chiave per risolvere il problema dell'applicazione della tecnologia dell'idrogeno.
 
Lo stoccaggio e il trasporto dell'idrogeno liquido possono essere suddivisi in due tipologie: stoccaggio in container e trasporto tramite condotte. Per quanto riguarda le strutture di stoccaggio, per lo stoccaggio e il trasporto in container vengono generalmente utilizzati serbatoi sferici e cilindrici. Per quanto riguarda il trasporto, vengono utilizzati rimorchi per l'idrogeno liquido, vagoni cisterna ferroviari per l'idrogeno liquido e navi cisterna per l'idrogeno liquido.
 
Oltre a considerare l'impatto, le vibrazioni e altri fattori coinvolti nel processo di trasporto di liquidi convenzionali, a causa del basso punto di ebollizione dell'idrogeno liquido (20,3 K), del basso calore latente di vaporizzazione e delle caratteristiche di facile evaporazione, lo stoccaggio e il trasporto in container devono adottare misure tecniche rigorose per ridurre le perdite di calore, oppure adottare sistemi di stoccaggio e trasporto non distruttivi, per ridurre al minimo o a zero il grado di vaporizzazione dell'idrogeno liquido, altrimenti si verificherà un aumento della pressione nel serbatoio, con conseguente rischio di sovrapressione o perdite per scoppio. Come mostrato nella figura seguente, dal punto di vista degli approcci tecnici, lo stoccaggio e il trasporto dell'idrogeno liquido adottano principalmente la tecnologia adiabatica passiva per ridurre la conduzione termica e la tecnologia di refrigerazione attiva sovrapposta a questa per ridurre le perdite di calore o generare ulteriore capacità di raffreddamento.
 
In base alle proprietà fisiche e chimiche dell'idrogeno liquido stesso, la sua modalità di stoccaggio e trasporto presenta numerosi vantaggi rispetto alla modalità di stoccaggio dell'idrogeno gassoso ad alta pressione ampiamente utilizzata in Cina, ma il suo processo di produzione relativamente complesso comporta anche alcuni svantaggi.
 
Ampio rapporto peso/peso di stoccaggio, comodo stoccaggio e trasporto e veicolo
Rispetto allo stoccaggio di idrogeno gassoso, il principale vantaggio dell'idrogeno liquido è la sua elevata densità. La densità dell'idrogeno liquido è di 70,8 kg/m³, ovvero 5, 3 e 1,8 volte quella dell'idrogeno ad alta pressione a 20, 35 e 70 MPa, rispettivamente. Pertanto, l'idrogeno liquido è più adatto allo stoccaggio e al trasporto su larga scala, il che può risolvere i problemi di stoccaggio e trasporto dell'energia da idrogeno.
 
Bassa pressione di stoccaggio, facile da garantire la sicurezza
Lo stoccaggio di idrogeno liquido si basa sull'isolamento per garantire la stabilità del contenitore, il livello di pressione di stoccaggio e trasporto giornaliero è basso (generalmente inferiore a 1 MPa), molto inferiore al livello di pressione di stoccaggio e trasporto di gas e idrogeno ad alta pressione, il che semplifica la garanzia della sicurezza nel processo operativo quotidiano. In combinazione con le caratteristiche di un elevato rapporto peso/peso dello stoccaggio di idrogeno liquido, nella futura promozione su larga scala dell'energia da idrogeno, lo stoccaggio e il trasporto di idrogeno liquido (come le stazioni di idrogenazione dell'idrogeno liquido) avranno un sistema operativo più sicuro nelle aree urbane con elevata densità edilizia, elevata densità di popolazione e costi elevati del terreno, e il sistema complessivo coprirà un'area più piccola, richiedendo minori costi di investimento iniziale e di esercizio.
 
Elevata purezza di vaporizzazione, soddisfa i requisiti del terminale
Il consumo annuo globale di idrogeno ad alta purezza e ultrapuro è enorme, soprattutto nell'industria elettronica (come semiconduttori, materiali per elettrovuoto, wafer di silicio, produzione di fibre ottiche, ecc.) e nel settore delle celle a combustibile, dove il consumo di idrogeno ad alta purezza e ultrapuro è particolarmente elevato. Attualmente, la qualità di molti idrogeni industriali non può soddisfare i severi requisiti di purezza di alcuni utenti finali, ma la purezza dell'idrogeno dopo la vaporizzazione dell'idrogeno liquido può soddisfarli.
 
L'impianto di liquefazione richiede investimenti elevati e un consumo energetico relativamente elevato
A causa del ritardo nello sviluppo di apparecchiature e tecnologie chiave come le cold box per la liquefazione dell'idrogeno, tutte le apparecchiature per la liquefazione dell'idrogeno nel settore aerospaziale nazionale erano monopolizzate da aziende straniere prima di settembre 2021. Le apparecchiature di base per la liquefazione dell'idrogeno su larga scala sono soggette alle pertinenti politiche commerciali estere (come le Export Administration Regulations del Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti), che limitano l'esportazione di apparecchiature e vietano gli scambi tecnici. Ciò rende ingente l'investimento iniziale in apparecchiature per un impianto di liquefazione dell'idrogeno, unito alla ridotta domanda interna di idrogeno liquido per uso civile, alla scala di applicazione insufficiente e alla lenta crescita della capacità produttiva. Di conseguenza, il consumo energetico unitario di produzione dell'idrogeno liquido è superiore a quello dell'idrogeno gassoso ad alta pressione.
 
Si verifica una perdita per evaporazione nel processo di stoccaggio e trasporto dell'idrogeno liquido
Attualmente, nel processo di stoccaggio e trasporto dell'idrogeno liquido, l'evaporazione dell'idrogeno causata dalla dispersione di calore viene fondamentalmente trattata tramite sfiato, che comporterà una certa perdita per evaporazione. In futuro, nei processi di stoccaggio e trasporto dell'idrogeno, si dovranno adottare misure aggiuntive per recuperare l'idrogeno gassoso parzialmente evaporato, risolvendo così il problema della riduzione dell'utilizzo causato dallo sfiato diretto.
 
Apparecchiature criogeniche HL
HL Cryogenic Equipment, fondata nel 1992, è un marchio affiliato a HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment è impegnata nella progettazione e produzione di sistemi di tubazioni criogeniche isolate sotto vuoto spinto e relative attrezzature di supporto per soddisfare le diverse esigenze dei clienti. I tubi isolati sotto vuoto e i tubi flessibili sono realizzati in materiali isolanti speciali multistrato e multistrato ad alto vuoto e vengono sottoposti a una serie di trattamenti tecnici estremamente rigorosi e a un trattamento sotto vuoto spinto, utilizzati per il trasferimento di ossigeno liquido, azoto liquido, argon liquido, idrogeno liquido, elio liquido, gas etilene liquefatto (LEG) e gas naturale liquefatto (GNL).