凝膠液氫簡稱膠氫、GLH,是氫氣的凝膠化形式,通過將液氫與膠凝劑混合而得到。在一定壓力作用下,凝膠液氫可呈流動狀態(tài)。
液氫即以液體形式存在的氫,是一種無色、透明的低溫液體。節(jié)流制冷(林德循環(huán))、膨脹機(jī)制冷(克勞德循環(huán))、氦制冷液化循環(huán)是氫液化主要方式。液氫為高能低溫燃料,在航天航空、交通運(yùn)輸、能源儲存等領(lǐng)域應(yīng)用潛力大。在航天航空領(lǐng)域,液氫具有比沖高、清潔等優(yōu)勢,可用作火箭推進(jìn)劑。
但液氫也存在密度低、蒸發(fā)速度快、飛行狀態(tài)下不穩(wěn)定、長期在軌貯存困難等問題,為克服液氫缺點(diǎn),膠氫、漿氫等液氫外延產(chǎn)品受到科研者關(guān)注。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2029年凝膠液氫(膠氫)行業(yè)市場深度調(diào)研及投資前景預(yù)測分析報告》顯示,膠氫是液氫發(fā)展方向之一,相比于液氫,膠氫具有密度高、安全性高、蒸發(fā)速度較慢、比沖提升空間大、液面晃動減少等優(yōu)勢。
作為低溫推進(jìn)劑,膠氫在可重復(fù)運(yùn)載火箭、火箭沖壓發(fā)動機(jī)等方面應(yīng)用潛力大;谄鋺(yīng)用潛力,美國對膠氫制備技術(shù)、理化性能、生產(chǎn)設(shè)備等進(jìn)行了一系列研究,并取得了一定成果。
膠氫的密度與凝膠工藝、凝膠劑選擇、氫氣與凝膠劑的重量比例等相關(guān)。目前代表性液氫凝膠劑有二氧化硅、甲烷、乙烷、納米級凝膠劑等。液氫凝膠工藝分為流動液氫凝膠工藝、靜態(tài)液氫凝膠工藝兩大類,在靜態(tài)液氫凝膠工藝下,乙烷膠凝能力強(qiáng)于流動液氫凝膠工藝下的膠凝能力。
相比美國,我國膠氫研究成果較少,在中國知網(wǎng)中,2004年以來,篇名中出現(xiàn)“膠氫”的文獻(xiàn)僅有《膠氫制備技術(shù)研究》一項(xiàng),作者機(jī)構(gòu)為北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所、航天低溫推進(jìn)劑技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,該文獻(xiàn)根據(jù)膠氫動力學(xué)穩(wěn)定條件,推導(dǎo)出膠凝劑顆粒尺寸與密度的函數(shù)關(guān)系,并給出液氫在不同濃度下能夠成膠的顆粒臨界尺寸。
新思界
行業(yè)分析人士表示,隨著能源轉(zhuǎn)型加快,我國氫能市場發(fā)展前景日益明朗,產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入快車道。我國氫能資源主要集中在西部地區(qū),而需求多來源于中東部地區(qū),因此氫能需要遠(yuǎn)距離輸送。儲運(yùn)是氫能產(chǎn)業(yè)鏈中最關(guān)鍵的一環(huán),低溫液氫是實(shí)現(xiàn)氫能大規(guī)模儲運(yùn)的有效方式,但其仍存在易揮發(fā)、成本高等問題。膠氫作為液氫發(fā)展方向之一,在我國的開發(fā)應(yīng)用潛力較大。
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