Lo stoccaggio e il trasporto dell'idrogeno liquido sono fondamentali per un'applicazione sicura, efficiente, su larga scala e a basso costo dell'idrogeno liquido, nonché la chiave per risolvere le problematiche relative all'applicazione della tecnologia dell'idrogeno.
 
Lo stoccaggio e il trasporto dell'idrogeno liquido si possono suddividere in due tipologie: stoccaggio in container e trasporto tramite gasdotto. Per quanto riguarda le strutture di stoccaggio, si utilizzano generalmente serbatoi sferici e cilindrici. Per il trasporto, invece, si impiegano rimorchi, vagoni cisterna ferroviari e navi cisterna per idrogeno liquido.
 
Oltre a considerare l'impatto, le vibrazioni e altri fattori coinvolti nel processo di trasporto convenzionale di liquidi, a causa del basso punto di ebollizione dell'idrogeno liquido (20,3 K), del basso calore latente di vaporizzazione e delle sue facili caratteristiche di evaporazione, lo stoccaggio e il trasporto in container devono adottare rigorosi mezzi tecnici per ridurre la dispersione di calore, oppure adottare metodi di stoccaggio e trasporto non distruttivi, al fine di ridurre al minimo o a zero il grado di vaporizzazione dell'idrogeno liquido. In caso contrario, si verificherà un aumento della pressione nel serbatoio, con conseguente rischio di sovrapressione o perdite per esplosione. 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 del calore e, su questa base, la tecnologia di refrigerazione attiva per ridurre la dispersione di calore o generare ulteriore capacità di raffreddamento.
 
In base alle proprietà fisiche e chimiche dell'idrogeno liquido, la sua modalità di stoccaggio e trasporto presenta molti 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.
 
Elevato rapporto peso/volume di stoccaggio, stoccaggio e trasporto convenienti e veicolo
Rispetto allo stoccaggio di idrogeno gassoso, il vantaggio principale 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 superiore a quella dell'idrogeno ad alta pressione di 20, 35 e 70 MPa, rispettivamente. Pertanto, l'idrogeno liquido è più adatto allo stoccaggio e al trasporto di idrogeno su larga scala, risolvendo così i problemi legati allo stoccaggio e al trasporto dell'energia a idrogeno.
 
Bassa pressione di stoccaggio, facile garantire la sicurezza
Lo stoccaggio di idrogeno liquido, basato sull'isolamento per garantire la stabilità del contenitore, presenta un basso livello di pressione durante lo stoccaggio e il trasporto quotidiano (generalmente inferiore a 1 MPa), molto inferiore rispetto al livello di pressione richiesto per lo stoccaggio e il trasporto di gas e idrogeno ad alta pressione, il che facilita la garanzia della sicurezza durante le operazioni quotidiane. Grazie anche all'elevato rapporto peso/volume di stoccaggio dell'idrogeno liquido, in futuro, con la diffusione su larga scala dell'energia a idrogeno, lo stoccaggio e il trasporto di idrogeno liquido (come ad esempio le stazioni di idrogenazione) disporranno di un sistema operativo più sicuro nelle aree urbane caratterizzate da alta densità edilizia, elevata densità di popolazione e costi del terreno elevati. Inoltre, l'intero sistema occuperà un'area minore, riducendo i costi di investimento iniziali 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 il vuoto elettrochimico, 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 tipi di idrogeno industriale non soddisfa i severi requisiti di purezza richiesti da alcuni utenti finali, ma l'idrogeno liquido ottenuto tramite vaporizzazione può soddisfare tali requisiti.
 
L'impianto di liquefazione richiede ingenti investimenti e ha un consumo energetico relativamente elevato.
A causa del ritardo nello sviluppo di attrezzature e tecnologie chiave, come le celle frigorifere per la liquefazione dell'idrogeno, prima di settembre 2021 tutte le apparecchiature per la liquefazione dell'idrogeno nel settore aerospaziale nazionale erano monopolizzate da aziende straniere. Le apparecchiature principali per la liquefazione dell'idrogeno su larga scala sono soggette alle relative normative sul commercio estero (come le Export Administration Regulations del Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti), che limitano l'esportazione di apparecchiature e vietano lo scambio tecnico. Ciò comporta elevati investimenti iniziali per le attrezzature degli impianti di liquefazione dell'idrogeno, unitamente alla scarsa domanda interna di idrogeno liquido per uso civile, con conseguente limitata scala di applicazione e lenta crescita della capacità produttiva. Di conseguenza, il consumo energetico unitario per la produzione di idrogeno liquido è superiore a quello dell'idrogeno gassoso ad alta pressione.
 
Nel processo di stoccaggio e trasporto dell'idrogeno liquido si verifica una perdita per evaporazione.
Attualmente, nel processo di stoccaggio e trasporto dell'idrogeno liquido, l'evaporazione dell'idrogeno causata dalla dispersione di calore viene generalmente trattata mediante sfiato, il che comporta una certa perdita per evaporazione. In futuro, nello stoccaggio e nel trasporto dell'energia a idrogeno, sarà necessario adottare ulteriori misure per recuperare l'idrogeno parzialmente evaporato, al fine di risolvere il problema della riduzione dell'utilizzo causata 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 si dedica alla progettazione e alla produzione di sistemi di tubazioni criogeniche isolate per alto vuoto e relative apparecchiature di supporto per soddisfare le diverse esigenze dei clienti. I tubi isolati sottovuoto e i tubi flessibili sono realizzati con materiali isolanti speciali multistrato e multistrato per alto vuoto e sono sottoposti a una serie di trattamenti tecnici estremamente rigorosi e a un trattamento per alto vuoto. Sono utilizzati per il trasferimento di ossigeno liquido, azoto liquido, argon liquido, idrogeno liquido, elio liquido, gas etilene liquefatto (LEG) e gas naturale liquefatto (LNG).