Inovativní technologie testování vodíkových nádrží

Inovativní technologie testování vodíkových nádrží

Společnost Dorninger Hytronics GmbH z Unterweitersdorfu v Horním Rakousku vyvinula patentovaný testovací proces pro vodíkové nádrže, který ušetří až 80 procent energie, tisíce tun CO2, surovin a tím i nákladů. Díky inovativnímu přístupu a díky profesionálnímu poradenství od Business Horního Rakouska získala společnost šestimístnou finanční částku na komplexní a nákladný vývoj. Vodík je považován za alternativní palivo pro budoucí mobilitu. Aby bylo možné využívat vodík k mobilitě, musí být skladován v plynném stavu ve speciálních vysokotlakých nádržích. Vysokotlaké nádrže jsou vyrobeny z uhlíkových vláken a podléhají přísným testovacím kritériím. Nařízení EU UN R134 stanoví, že každá 200. vyrobená nádrž musí být testována 22 000 tankovacími cykly. Energie potřebná k tomu je obrovská, protože nádrž musí být vystavena vysokému tlaku a poté znovu odlehčena - 22 000krát.

Obrovská úspora energie

"Pokud se vodík prosadí jako další alternativní palivo v mobilitě, zvýší se také potřeba vodíkových nádrží. Snadno si dokážete představit, jak exploduje spotřeba elektřiny a náklady na energii na testování nádrží," říká Karl Fischereder, výkonný ředitel Dorninger Hytronics GmbH. Ve spolupráci s Lineckým centrem mechatroniky (LCM) vyvinul patentovaný proces, který šetří kolem 80 procent energie, a tím tisíce tun CO2, a zároveň drasticky snižuje požadavky na materiál a suroviny. To také výrazně snižuje náklady na testovací proces. A takto to funguje: Normálně se vysokotlaké nádrže testují metodou konstantního tlaku. Pro typickou nádrž o objemu 350 litrů je potřeba kolem 8 900 kWh elektřiny na 22 000 cyklů. Vypouští se více než čtyři tuny CO2, což stojí 1 780 eur při ceně elektřiny 20 centů za kWh. Společnost Dorninger Hytronics vyvinula proces s regeneračními servočerpadlami, ve kterých jsou nádrže naplněny ze 100 procent vodou. „Tato metoda sama o sobě vyžaduje o 50 procent méně energie,“ vysvětluje Fischereder. "Novým patentovaným postupem navíc část vody nahrazujeme kuličkami v pevné fázi. Výplňový materiál nyní tvoří pouze 37 procent vody, která se musí stlačovat. Tím se spotřeba energie snižuje o dalších 63 procent." Celkově tato metoda ušetří přibližně 80 procent energie ve srovnání s testovacími stojany, které byly dříve dostupné na trhu. Navíc lze výplňový materiál znovu použít pro další test.

Energie v okruhu

Patentovaný systém je dokonce schopen regenerační energie. Hydraulická energie je dodávána při plnění testované nádrže. Pohon servočerpadla funguje jako motor a odebírá elektřinu ze sítě. "Když se nádrž opět vyloží, obrátí se směr otáčení pohonu a stane se z něj generátor. Ten odebírá hydraulickou energii, přeměňuje ji na elektrickou energii a vrací ji do elektrické sítě," vysvětluje Fischereder. Patentovaný proces Dorninger Hytronics vyžaduje pouze 1 780 kWh na 22 000 testovacích cyklů. To odpovídá 20 procentům energie potřebné pro testování pomocí procesu konstantního tlaku, emituje pouze 0,8 tuny CO2 a stojí pouhých 356 eur. Pohon vyžaduje méně energie, což také snižuje náklady na instalaci a provoz. Energie potřebná k chlazení hydraulického systému je také nižší a testovací proces je bezpečnější. Vzhledem k menšímu objemu zkušebního média jsou účinky na zkušební stolici méně závažné, pokud nádrž během zkoušky selže. Tím se zvyšuje bezpečnost práce na zkušební stolici, snižuje se konstrukční ochranná zařízení a umožňuje se konstrukce kompaktní zkušební stolice vhodné pro sériovou výrobu.