一、高壓氣態儲存
氣態氫可貯存在地下庫裏,也可裝入鋼瓶中。為減小貯存體積,必須先將氫氣壓縮,為此需消耗較多的壓縮功。一般一個充氣壓力為20MP的高壓鋼瓶貯氫重量隻占1.6%;供太空用的鈦瓶儲氫重量也僅為5%。為提高貯氫量,目前正在研究一種微孔結構的儲氫裝置,它是一微型球床。微型球係薄壁(1~10μm),充滿微孔(10~100μm),氫氣貯存在微孔中。微型球可用塑料、玻璃、陶瓷或金屬製造。
二、低溫液氫儲存
將氫氣冷卻到-253℃,即可呈液態,然後,將其貯存在高真空的絕熱容器中。液氫貯存工藝首先用於宇航中,其貯存成本較貴,安全技術也比較複雜。高度絕熱的貯氫容器是目前研究的重點。現在一種間壁間充滿中孔微珠的絕熱容器已經問世。這種二氧化矽的微珠直徑約為30~150μm,中間是空心的,壁厚l~5μm。在部分微珠上鍍上厚度為1μm的鋁。由於這種微珠導熱係數極小,其顆粒又非常細,可完全抑製顆粒間的對流換熱;將部分鍍鋁微珠(一般約為3%~5%)混入不鍍鋁的微珠中,可有效地切斷輻射傳熱。這種新型的熱絕緣容器不需抽真空,其絕熱效果遠優於普通高真空的絕熱容器,是一種理想的液氫貯存罐。美國宇航局已廣泛采用這種新型的貯氫容器。
三、金屬氫化物儲存
氫與氫化金屬之間可以進行可逆反應,當外界有熱量加給金屬氫化物時,它就分解為氫化金屬並放出氫氣。反之,氫和氫化金屬構成氫化物時,氫就以固態結合的形式儲於其中。用來貯氫的氫化金屬大多是由多種元素組成的合金。目前世界上已研究成功多種貯氫合金,它們大致可以分為四類:一是稀土鑭鎳等,每千克鑭鎳合金可貯氫153L;二是鐵—鈦係,它是目前使用最多的貯氫材料,其貯氫量大,是前者的4倍,且價格低、活性大,還可在常溫常壓下釋放氫,給使用帶來很大的方便;三是鎂係,這是吸氫量最大的金屬元素,但它需要在287℃下才能釋放氫,且吸收氫十分緩慢,因而使用上受限製;四是釩、铌、鋯等多元素係,這類金屬本身屬稀貴金屬,因此隻適用於某些特殊場合。目前在金屬氫化物貯存方麵存在的主要問題是:貯氫量低,成本高及釋氫溫度高。因此進一步研究氫化金屬本身的化學物理性質,包括平衡壓力/溫度曲線、生成時轉化反應速度、化學及機械穩定性等,尋求更好的貯氫材料仍是氫能開發利用中值得注意的問題。帶金屬氫化物的貯氫裝置既有固定式也有移動式,它們既可作為氫燃料和氫物料的供應來源,也可用於吸收廢熱,儲存太陽能,還可作氫泵或氫壓縮機使用。
四、氫氣的運輸
氫雖然有很好的可運輸性,但不論是氣態氫還是液氫,它們在使用過程中都存在著不可忽視的特殊問題。首先,由於氫特別輕,與其他燃料相比,在運輸和使用過程中單位能量所占的體積特別大,即使液態氫也是如此;其次,氫特別容易泄漏,以氫作燃料的汽車行駛試驗證明,即使是真空密封的氫燃料箱,每24小時的泄漏率就達2%,而汽油一般一個月才泄漏1%。因此對貯氫容器和輸氫管道、接頭、閥門等都要采取特殊的密封措施;第三,液氫的溫度極低,隻要有一點滴掉在皮膚上就會發生嚴重的凍傷,因此在運輸和使用過程中應特別注意采取各種安全措施。