绿色氢气在能源转型中起着关键作用，因为它可以成为电力，移动和工业部门之间的联系因素。为了展开这些潜力，有必要采用有效的绿色氢储存和运输方法。
四个项目合作伙伴Hexagon Purus GmbH，RayScan Technologies GmbH，弗劳恩霍夫材料与系统微结构研究所IMWS和弗劳恩霍夫材料力学研究所IWM共同开发安全轻质高压储罐，其中氢气储存在运行中压力高达1000bar，可以运输。这样可以更有效地分配和使用这种可持续能源。
该联合项目是HYPOS创新项目的一部分，其中100多个合作伙伴联手推动绿色氢在化学，炼油，移动和能源领域的使用。绿色氢气的起点是来自可再生能源的电力，可再生能源用于电解，产生氢气。因此，绿色电力变得可以加载，并且可以根据需要使用。与此同时，氢气作为重要原料从可再生资源中获得，不再以化石燃料为基础。
绿色氢气可以储存在散装储存设施中并通过管道输送。为了接触市中心的农村地区或加油站的终端客户并在短时间内存储它们，还需要适当的储存和运输罐。因为气态氢具有低体积比能量密度，所以高压罐提供了可行的储存溶液：氢在其中高度压缩。在相同尺寸的罐中，在1000巴下，氢气比未压缩状态多600倍，是350巴容器中的两倍多。虽然能量也用于压缩，但它明显小于例如氢的液化和在低于-250℃的温度下在冷藏容器中的储存。
氢输送市场的共同点是压力容器，200-350巴，部分500巴。项目合作伙伴希望显着提高这一价值。目的是提供特别安全和轻质的容器，可在高达1000巴的工作压力下使用。
“更高的操作压力为氢的有效分配和中间存储以及高效的罐系统提供了巨大的优势。为实现这一目标，压力容器的协调，优化的材料和部件概念是必要的，“Hexagon的开发工程师Fabian Richter说道，他负责协调该项目，该项目将持续到2021年11月30日。
特别适合实现这一目标的是塑料混合罐。这种容器由纤维增强塑料包裹作为承载结构。内部是热塑性塑料衬里，确保气密性。容器的末端还有金属元素。»这种多材料特性带来了一些挑战。护套本身又是碳纤维和玻璃纤维增强热固性塑料的混合物，“Richter解释道。
由于衬里不是由金属材料制成，而是由塑料制成，因此排除了一些问题，例如氢脆或腐蚀。对于高达1000 bar的操作，仍有一些开放的研究问题：当罐装满或清空时，纤维增强塑料的层压板如何表现？即使在极端温度波动和其他负载下，衬里和护套之间的粘合是否保持稳定？氢如何与不同的材料相互作用，这对它们的老化和寿命有什么影响？如何避免制造缺陷（如厚度公差，纤维角度偏差，孔隙，干纤维）以及如何评估它们对容器操作的影响？
对于这些问题，项目合作伙伴研究材料科学的基础知识。他们还希望制造并全面描述比例模型船舶结构和大型集装箱模型。最后但并非最不重要的是，应建立适合新型容器的测试基础设施，以便能够通过适应的负载测试证明操作安全性。
例如，为了使新的高压罐能够展示其效率，将开发改进的热塑性衬里材料并将其集成到容器概念中，这确保即使在高储存压力下也具有低的氢渗透率。基于材料理解和所用材料的微观结构，项目合作伙伴希望开发一种新颖的宏观损伤模型，可用于可靠地预测组件行为。为此目的，使用了许多非破坏性的测试方法，这些方法也将在项目过程中得到进一步发展。目标是高效3D X射线检查的概念，
“通过安全轻便的高压罐，我们可以将绿色氢气的生态潜力与其他优势结合起来：运输相同数量的能源，减少车辆或更少的行程，同时增加可能的应用范围，并且最重要的是，公司提供了相当大的成本优势，“里希特说。
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