Innovativ testteknologi for hydrogentanker

Innovativ testteknologi for hydrogentanker

Dorninger Hytronics GmbH fra Unterweitersdorf i Øvre Østerrike har utviklet en patentert testprosess for hydrogentanker som sparer opptil 80 prosent energi, tusenvis av tonn CO2, råvarer og dermed kostnader. På grunn av den innovative tilnærmingen og takket være profesjonelle råd fra Business Upper Austria, mottok selskapet en sekssifret finansieringssum for den komplekse og kostbare utviklingen. Hydrogen anses som et alternativt drivstoff for fremtidig mobilitet. For å kunne bruke hydrogen til mobilitet må det lagres i gassform i spesielle høytrykkstanker. Høytrykkstankene er laget av karbonfiber og er underlagt strenge testkriterier. EU-forordningen UN R134 fastsetter at hver 200. produserte tank skal testes med 22 000 fyllingssykluser. Energien som kreves for dette er enorm, da tanken må settes under høyt trykk og deretter avlastes igjen – 22.000 ganger.

Store energibesparelser

"Hvis hydrogen blir etablert som et ekstra alternativt drivstoff innen mobilitet, vil også behovet for hydrogentanker øke. Du kan lett forestille deg hvordan strømforbruket og energikostnadene for testing av tankene da vil eksplodere," sier Karl Fischereder, administrerende direktør i Dorninger Hytronics GmbH. I samarbeid med Linz Center of Mechatronics (LCM) har han utviklet en patentert prosess som sparer rundt 80 prosent av energien og dermed tusenvis av tonn CO2, samt reduserer material- og råvarebehovet drastisk. Dette reduserer også kostnadene ved testprosessen enormt. Og slik fungerer det: Normalt testes høytrykkstankene med konstanttrykksmetoden. For en typisk tank med en kapasitet på 350 liter kreves det rundt 8 900 kWh strøm i 22 000 sykluser. Det slippes ut mer enn fire tonn CO2, som koster 1.780 euro til en strømpris på 20 øre per kWh. Dorninger Hytronics har utviklet en prosess med regenerative servopumper der tankene fylles 100 prosent med vann. "Denne metoden alene krever 50 prosent mindre energi," forklarer Fischereder. "I tillegg erstatter vi med den nye patenterte prosessen noe av vannet med solid-state kuler. Fyllmaterialet består nå kun av 37 prosent vann, som må komprimeres. Dette reduserer energibehovet med ytterligere 63 prosent." Samlet sett sparer metoden rundt 80 prosent energi sammenlignet med teststands som tidligere var tilgjengelig på markedet. I tillegg kan fyllmaterialet gjenbrukes til neste test.

Energi i kretsen

Det patenterte systemet er til og med i stand til regenerativ energi. Hydraulisk energi tilføres ved lasting av tanken som skal testes. Drivenheten til servopumpen fungerer som en motor og trekker strøm fra nettverket. "Når tanken losses igjen, snus rotasjonsretningen til drivverket og det blir en generator. Denne tar den hydrauliske energien, konverterer den til elektrisk energi og returnerer den til strømnettet," forklarer Fischereder. Den patenterte Dorninger Hytronics-prosessen krever bare 1 780 kWh for 22 000 testsykluser. Dette tilsvarer 20 prosent av energien som kreves for testing ved bruk av konstanttrykksprosessen, slipper bare ut 0,8 tonn CO2 og koster kun 356 euro. Driveren krever mindre strøm, noe som også reduserer installasjons- og driftskostnadene. Energien som kreves for å avkjøle det hydrauliske systemet er også lavere og testprosessen er sikrere. På grunn av det mindre volumet av testmediet, er effektene på testbenken mindre alvorlige hvis en tank svikter under testen. Dette øker arbeidssikkerheten på testbenken, reduserer de strukturelle beskyttelsesanordningene og muliggjør konstruksjon av en kompakt testbenk egnet for serieproduksjon.