Un tanque de hidrógeno es un recipiente que se usa para almacenar hidrógeno comprimido. Los tanques de hidrógeno de tipo IV son una parte integral de los vehículos propulsados por hidrógeno. Estos vehículos se pueden repostar en estaciones de hidrógeno. El hidrógeno comprimido se utiliza como fuente de combustible alternativa al petróleo y otros combustibles fósiles. Esto ha hecho que el almacenamiento de gas sea una parte importante del desarrollo de la tecnología.
El hidrógeno se puede almacenar en forma gaseosa y líquida. Los científicos esperan utilizar hidrógeno líquido como fuente de combustible para la exploración espacial. El problema con el almacenamiento de hidrógeno líquido es que tiene un punto de ebullición de -423.188 grados Fahrenheit (-252.882 grados Celsius). Para mantenerlo líquido, el hidrógeno debe almacenarse en condiciones extremadamente frías. Esto requiere criogenia, utiliza grandes cantidades de energía y es caro de producir.
Almacenar hidrógeno gaseoso es mucho más fácil. Un tanque de hidrógeno funciona almacenando hidrógeno comprimido a presión. Un vehículo requiere que el hidrógeno se comprima a 350 y 700 bar o 5,000 y 10,000 psi. Bar es una medida métrica de presión basada en la presión atmosférica estándar que se encuentra al nivel del mar. PSI es la abreviatura de libra por pulgada cuadrada y es una medida imperial basada en la cantidad de presión ejercida por una libra de peso sobre una pulgada cuadrada.
Hay cuatro tipos básicos de tanques de hidrógeno. Se diferencian en términos de su composición y las presiones a las que pueden hacer frente. Suelen utilizar metales como hidruro de magnesio o hidruro de aluminio y sodio. Varios tipos se mezclan con materiales compuestos o, en el caso del modelo IV, todos son compuestos.
El tanque de hidrógeno tipo I es un tanque de metal. La variedad de aluminio tiene una presión de trabajo de 175 bar o 2,538 psi. La variedad de acero funciona a 200 bar o 2,900 psi.
Los tanques de tipo II están hechos de metal rodeado por un cilindro de filamento. El tanque de aluminio y vidrio funciona a 263 bar o 3,814 psi. El tanque de acero al carbono tiene una presión de trabajo de 299 bar o 4,336 psi.
Los materiales compuestos que rodean un revestimiento metálico componen el tipo III. Los compuestos están hechos de materiales como aramida y fibra de vidrio. El modelo de fibra de vidrio tiene una presión normal de 305 bar, o 4,423 psi, mientras que la versión de aramida funciona a 438 bar o 6,352 psi.
Un tanque de hidrógeno tipo IV es un tanque rotomoldeado hecho de materiales compuestos como fibra de carbono con un revestimiento de polímero. Tienen una presión de trabajo de 661 bar o 9,586 psi. El tipo IV se encuentra más comúnmente en vehículos como automóviles y camiones de almacenamiento de hidrógeno.
Todos los tanques de hidrógeno requieren pruebas exhaustivas para garantizar que sean seguros para su uso. El tanque de hidrógeno se prueba de cuatro formas. La prueba de busto utiliza el doble de la presión de trabajo normal para ver cuándo se abrirá el tanque, mientras que la prueba de presión de prueba examinará cómo el tanque soporta 1.5 veces la presión normal. El tanque también se prueba a largo plazo para detectar fatiga y fugas.