Improved handling of liquid hydrogen at filling stations: Review of six years' experience

Wetzel, Franz-Josef

doi:10.1016/s0360-3199(97)00064-5

Cited by 15 publications

(4 citation statements)

References 3 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Furthermore, a cryogenic coaxial clean break disconnect is used [52,54,55] to combine the LH2 transfer and the GH2 recovery line in one disconnect. The self-closing clean break disconnect is connected in 20 s and disconnected in 10 s. The improvement in time compared to the non-clean break Johnston disconnect is more than 30% [56].…”

Section: Automotive Industrymentioning

confidence: 99%

Refueling of LH2 Aircraft—Assessment of Turnaround Procedures and Aircraft Design Implication

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

Green liquid hydrogen (LH2) could play an essential role as a zero-carbon aircraft fuel to reach long-term sustainable aviation. Excluding challenges such as electrolysis, transportation and use of renewable energy in setting up hydrogen (H2) fuel infrastructure, this paper investigates the interface between refueling systems and aircraft, and the impacts on fuel distribution at the airport. Furthermore, it provides an overview of key technology design decisions for LH2 refueling procedures and their effects on the turnaround times as well as on aircraft design. Based on a comparison to Jet A-1 refueling, new LH2 refueling procedures are described and evaluated. Process steps under consideration are connecting/disconnecting, purging, chill-down, and refueling. The actual refueling flow of LH2 is limited to a simplified Reynolds term of v·d=2.35 m2/s. A mass flow rate of 20 kg/s is reached with an inner hose diameter of 152.4 mm. The previous and subsequent processes (without refueling) require 9 min with purging and 6 min without purging. For the assessment of impacts on LH2 aircraft operation, process changes on the level of ground support equipment are compared to current procedures with Jet A-1. The technical challenges at the airport for refueling trucks as well as pipeline systems and dispensers are presented. In addition to the technological solutions, explosion protection as applicable safety regulations are analyzed, and the overall refueling process is validated. The thermodynamic properties of LH2 as a real, compressible fluid are considered to derive implications for airport-side infrastructure. The advantages and disadvantages of a subcooled liquid are evaluated, and cost impacts are elaborated. Behind the airport storage tank, LH2 must be cooled to at least 19K to prevent two-phase phenomena and a mass flow reduction during distribution. Implications on LH2 aircraft design are investigated by understanding the thermodynamic properties, including calculation methods for the aircraft tank volume, and problems such as cavitation and two-phase flows. In conclusion, the work presented shows that LH2 refueling procedure is feasible, compliant with the applicable explosion protection standards and hence does not impact the turnaround procedure. A turnaround time comparison shows that refueling with LH2 in most cases takes less time than with Jet A-1. The turnaround at the airport can be performed by a fuel truck or a pipeline dispenser system without generating direct losses, i.e., venting to the atmosphere.

show abstract

Section: Automotive Industrymentioning

confidence: 99%

Refueling of LH2 Aircraft—Assessment of Turnaround Procedures and Aircraft Design Implication

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…But, hydrogen boil-off, tank cost and the energy needed for the liquefaction of hydrogen are major drawbacks of this method. 9 Thus, research is being carried out on the reversible adsorption of hydrogen on a solid substrate, which can solve the disadvantages of other methods to an extent. According to the US Department of Energy (DoE), a reliable hydrogen storage device should store hydrogen with a gravimetric weight percent of 6.5, and the binding energy of hydrogen should be in the window 0.2-0.7 eV/H 2.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Ti-decorated C₃₀ as a high-capacity hydrogen storage material: insights from density functional theory

Nair,

Kundu,

Ray

et al. 2023

Sustainable Energy Fuels

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…(Taylor et al, 1986, Venter et al, 1997, Stone et al, 2005 (Felderhoff et al, 2007, Zhang et al, 2005. Περισσότερες λεπτομέρειες αναφορικά με τη λειτουργία της διεργασίας της μεθόδου αποθήκευσης καθώς και συναφή ενεργειακά ζητήματα που προκύπτουν υπάρχουν σε πιο εξειδικευμένες αναφορές (Kikkinides et al, 2008 (Wetzel et al, 1998, Schlapbach et al, 2001, Dornheim et al, 2006, Seyad et al, 2004, Sakintun et al, 2007, Berube et al, 2007, Thomas et al, 2007. (Schlapbach et al, 2001, Sakintun et al, 2007.…”

Section: α1 εισαγωγήunclassified

Βιοτεχνολογική Παραγωγή Υδρογόνου Και Μεθανίου Από Ακατέργαστη Γλυκερόλη

Dounavis¹,

Δούναβης²

View full text Add to dashboard Cite

Στα πλαίσια της παρούσας διατριβής διερευνήθηκε η βιοτεχνολογική επεξεργασία βιομηχανικής γλυκερόλης με σκοπό την ενεργειακή αξιοποίησή της. Συγκεκριμένα, μελετήθηκε η διεργασία παραγωγής υδρογόνου και μεθανίου από ακατέργαστη γλυκερόλη, μέσω αναερόβιας επεξεργασίας, σε μια διεργασία δυο σταδίων, υπό μεσόφιλες συνθήκες. Στο πρώτο στάδιο μελετήθηκε η ζυμωτική παραγωγή υδρογόνου από ακατέργαστη γλυκερόλη με χρήση μικτής καλλιέργειας μικροοργανισμών από το Βιολογικό Καθαρισμό του Δήμου Πατρέων. Πραγματοποιήθηκαν πειράματα σε συνεχή αντιδραστήρα κλίνης ανοδικής ροής (H2-UFCB), ο οποίος λειτούργησε σε υδραυλικούς χρόνους παραμονής 24, 36 και 48h και συγκέντρωση υποστρώματος 10, 15, 20 και 25 g/L. H μέγιστη παραγωγή και παραγωγικότητα υδρογόνου εμφανίζεται για μέγιστη συγκέντρωση υποστρώματος 25 g/L και τιμή pH τροφοδοσίας ίση με 7 και ήταν 0,52 ± 0,04 mol H2 / mol καταναλισκόμενης γλυκερόλης ή 2,94 ± 0,02 L H2/ L τροφοδοσίας/d ή 107,34 ± 0,70 L H2/ kg αποβλήτου γλυκερόλης, παρόλο που η κατανάλωση της γλυκερόλης δεν ήταν μέγιστη (83,1%). Για την μελέτη της κινητικής ανάπτυξης των μικροοργανισμών, της κατανάλωσης της γλυκερόλης, αλλά και για τον προσδιορισμό της κατανομής των τελικών προϊόντων, πραγματοποιήθηκαν πειράματα με καλλιέργεια προερχόμενη από τον H2-UFCB, σε αντιδραστήρες διαλείποντος έργου (batch) στη μόνιμη κατάσταση κάθε χρονικής περιόδου λειτουργίας του αντιδραστήρα H2-UFCB. Επιπρόσθετα, εκπονήθηκαν πειράματα σε αντιδραστήρες διαλείποντος έργου με στόχο τη διεξαγωγή συμπερασμάτων ως προς τις βέλτιστες συνθήκες λειτουργίας, όσον αφορά την τροφοδοσία, όπου μελετήθηκε η επίδραση του pH της τροφοδοσίας, καθώς και η επίδραση του ρυθμιστικού διαλύματος (Νa ή Κ). Στο δεύτερο στάδιο μελετήθηκε η περαιτέρω μετατροπή του οργανικού φορτίου σε μεθάνιο με ταυτόχρονη μείωση του οργανικού φορτίου του αποβλήτου. Έγιναν πειράματα σε αντιδραστήρες διαλείποντος έργου για τον υπολογισμό του βιοχημικά μεθανογόνου δυναμικού της γλυκερόλης (εμπορικής και βιομηχανικής) και της απορροής του ζυμωτικού αναερόβιου αντιδραστήρα. Τα μεθανογόνα δυναμικά της εμπορικής, βιομηχανικής γλυκερόλης ήταν παρόμοια μεταξύ τους, ενώ της απορροής του Η2-UFCB κυμάνθηκε 395,6 ± 1,2 L CH4 / kg COD υποστρώματος. Επιπλέον, μελετήθηκε η αναερόβια χώνευση της γλυκερόλης και της απορροής του ζυμωτικού αντιδραστήρα σε μεθανογόνο χωνευτήρα συνεχούς ανάδευσης (CSTR) σε υδραυλικό χρόνο παραμονής 20 d. Το συμπέρασμα το οποίο εξήχθη, ήταν ότι η μεγαλύτερη παραγωγικότητα σε μεθάνιο ελήφθη για την απορροή του ζυμωτικού αντιδραστήρα, η οποία ήταν ίση με 0,90 ± 0,02 L CH4 / d ή 5,99 ± 0,14 L CH4 / L τροφοδοσίας ή 215,96 ± 3,84 L CH4 / kg αποβλήτου γλυκερόλης, όπου η απομάκρυνση του COD ήταν 96,6% στη μόνιμη κατάσταση. Χρησιμοποιήθηκε το μαθηματικό μοντέλο ADM1 για την πρόβλεψη της συμπεριφοράς του μεθανογόνου αντιδραστήρα στις περιόδους λειτουργίας του. Εν κατακλείδι, έγινε οικονομική αποτίμηση της παραγωγής αέριων βιοκαυσίμων από ακατέργαστη γλυκερόλη σε μεγαλύτερη κλίμακα, η οποία βασίστηκε στα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν σε εργαστηριακή κλίμακα.

show abstract

Improved handling of liquid hydrogen at filling stations: Review of six years' experience

Cited by 15 publications

References 3 publications

Refueling of LH2 Aircraft—Assessment of Turnaround Procedures and Aircraft Design Implication

Refueling of LH2 Aircraft—Assessment of Turnaround Procedures and Aircraft Design Implication

Ti-decorated C₃₀ as a high-capacity hydrogen storage material: insights from density functional theory

Βιοτεχνολογική Παραγωγή Υδρογόνου Και Μεθανίου Από Ακατέργαστη Γλυκερόλη

Contact Info

Product

Resources

About

Improved handling of liquid hydrogen at filling stations: Review of six years' experience

Cited by 15 publications

References 3 publications

Refueling of LH2 Aircraft—Assessment of Turnaround Procedures and Aircraft Design Implication

Refueling of LH2 Aircraft—Assessment of Turnaround Procedures and Aircraft Design Implication

Ti-decorated C30 as a high-capacity hydrogen storage material: insights from density functional theory

Βιοτεχνολογική Παραγωγή Υδρογόνου Και Μεθανίου Από Ακατέργαστη Γλυκερόλη

Contact Info

Product

Resources

About

Ti-decorated C₃₀ as a high-capacity hydrogen storage material: insights from density functional theory