Materials for hydrogen supply infrastructure and its welding
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2021
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English
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학술저널
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220-220(1쪽)
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The effort for realizing the society based on hydrogen with the carbon neutral is prevailing all over the world. Over the past years, hydrogen has been identified as the most promising carrier of clean energy replacing the fossil fuels to mitigate greenhouse emissions. Hydrogen is the main working medium in fuel cells and hydrogen-based energy storage systems, integrating with other renewable energy systems is becoming very feasible.
Hydrogen can be stored either as a compressed gas, a refrigerated liquefied gas, a cryo- compressed gas or a systems based on chemical absorption and metal hydrides, It was also found that several chemical hydrogen storage technologies, specifically methanol, ammonia, and other liquid organic hydrogen carriers(LOHCs), could possibly outmatch hydrogen liquefaction in terms of the electricity demand of the total storage process, While it is obvious that novel storage technologies, all but the storage of liquid or compressed gaseous hydrogen, are still at relatively early stages of development, it is also evident that some of these technologies are encouraging from the perspective of density of storage.
It is indeed essential for the development of applications requiring long-term performance to have good understanding of long-term behaviour of the materials of the storage device and its components under operational loads. Most metallic alloys suffer a significant deterioration in mechanical properties when service in high pressure hydrogen environments, such as a marked increase in the fatigue-crack propagation and the susceptibility to hydrogen embrittlement.
Austenitic stainless steel (AUSS) is a good candidate for using in this circumstances because it has low susceptibility to hydrogen environment embrittlement(HEE). However, it is notable that the δ ferrite produced in welding process of the AUSS can be raised susceptibility to HEE.
The other materials such as aluminum alloy, high manganese steel and CFRP are used in manufacturing of the storage vessels of the compressed or liquid hydrogen gas which is used in vehicles,
This lecture gives an overview of hydrogen storage technologies and details the specific issues related to the materials behaviour in hydrogen and conditions representative of hydrogen energy uses.
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