LAD01400_CadenaSuministroHidrogeno_U2

Cadena de suministro del hidrógeno - Almacenamiento y suministro de hidrógeno líquido
2. ALMACENAMIENTO, DISTRIBUCIÓN Y DISPENSADO DE
HIDRÓGENO LÍQUIDO
Cuando se diseña una instalación, una de las principales preocupaciones en el almacenamiento
de hidrógeno líquido es minimizar las pérdidas de hidrógeno por ebullición del líquido. Dado que
líquido se almacena como un líquido criogénico que está en su punto de ebullición, cualquier
transferencia de calor al líquido provoca la evaporación de una parte del hidrógeno. Las fuentes
de este calor pueden ser la conversión orto-para, la energía de bombeo, el calentamiento por
convección, el calentamiento por conducción o el calentamiento radiante. Cualquier evaporación
resultará en una pérdida neta en la eficiencia del sistema, ya que es contrario al trabajo que se
ha realizado para licuar el hidrógeno, pero habrá una pérdida aún mayor si el hidrógeno se libera
a la atmósfera en lugar de ser recuperado.
El primero a tener en cuenta para evitar las pérdidas por ebullición es realizar una conversión
orto-para del hidrógeno durante la etapa de licuefacción para evitar que se produzca cualquier
conversión y posterior evaporación durante el almacenamiento. Otro punto importante para evitar
la ebullición es utilizar contenedores criogénicos aislados. Los contenedores criogénicos están
diseñados para minimizar la transferencia de calor conductiva, convectiva y radiante de la pared
exterior del contenedor al líquido. Todos los contenedores criogénicos tienen una construcción
de doble pared doble y el espacio entre las paredes está evacuado para eliminar casi por
completo la transferencia de calor por convección y conducción.
Para evitar la transferencia de calor radiante se utilizan múltiples capas, del orden de 30 a 100
capas para protección térmica reflectante de baja emitancia, normalmente se usa un material
plástico aluminizado de Mylar, entre las paredes interiores y exteriores del recipiente. Como
alternativa económica a la película de Mylar existe la perlita (sílice coloidal) que se coloca entre
las paredes de los recipientes. Algunos grandes recipientes de almacenamiento tienen una pared
exterior adicional con el espacio lleno de nitrógeno líquido, lo que reduce la transferencia de calor
al disminuir la diferencia de temperatura que impulsa la transferencia de calor.
La mayoría de los depósitos de hidrógeno líquido son esféricos ya que esta forma aporta una
menor superficie de transferencia de calor por unidad de volumen. Gracias a su forma, a medida
que aumenta el diámetro del depósito, el volumen aumenta más rápidamente que la superficie,
por lo que un depósito grande tiene un área de transferencia de calor proporcionalmente menor
que un tanque pequeño, lo que reduce la ebullición.
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