Inovatívna technológia testovania vodíkových nádrží

Inovatívna technológia testovania vodíkových nádrží

Spoločnosť Dorninger Hytronics GmbH z Unterweitersdorfu v Hornom Rakúsku vyvinula patentovaný testovací proces pre vodíkové nádrže, ktorý ušetrí až 80 percent energie, tisíce ton CO2, surovín a tým aj nákladov. Vďaka inovatívnemu prístupu a vďaka odbornému poradenstvu Business Horné Rakúsko získala spoločnosť šesťcifernú finančnú sumu na komplexný a nákladný vývoj. Vodík sa považuje za alternatívne palivo pre budúcu mobilitu. Aby bolo možné využívať vodík na mobilitu, musí byť skladovaný v plynnom stave v špeciálnych vysokotlakových nádržiach. Vysokotlakové nádrže sú vyrobené z uhlíkových vlákien a podliehajú prísnym testovacím kritériám. Nariadenie EÚ UN R134 stanovuje, že každá 200. vyrobená nádrž musí byť testovaná 22 000 tankovacími cyklami. Energia potrebná na to je obrovská, pretože nádrž musí byť vystavená vysokému tlaku a potom znovu odľahčená - 22 000-krát.

Obrovská úspora energie

"Ak sa vodík presadí ako dodatočné alternatívne palivo v mobilite, zvýši sa aj potreba vodíkových nádrží. Ľahko si viete predstaviť, ako potom exploduje spotreba elektriny a náklady na energiu na testovanie nádrží," hovorí Karl Fischereder, výkonný riaditeľ Dorninger Hytronics GmbH. V spolupráci s Linzským centrom mechatroniky (LCM) vyvinul patentovaný proces, ktorý šetrí približne 80 percent energie, a tým tisíce ton CO2, a zároveň drasticky znižuje požiadavky na materiál a suroviny. To tiež výrazne znižuje náklady na testovací proces. A takto to funguje: Normálne sa vysokotlakové nádrže testujú metódou konštantného tlaku. Pre typickú nádrž s objemom 350 litrov je potrebných okolo 8 900 kWh elektriny na 22 000 cyklov. Vypúšťajú sa viac ako štyri tony CO2, čo pri cene elektriny 20 centov za kWh stojí 1 780 eur. Spoločnosť Dorninger Hytronics vyvinula proces s regeneračnými servočerpadlami, pri ktorých sú nádrže naplnené vodou na 100 percent. „Samotná táto metóda vyžaduje o 50 percent menej energie,“ vysvetľuje Fischereder. "Okrem toho novým patentovaným procesom nahrádzame časť vody guľôčkami v tuhom skupenstve. Výplňový materiál teraz pozostáva len z 37 percent vody, ktorá sa musí stlačiť. To znižuje potrebu energie o ďalších 63 percent." Celkovo táto metóda ušetrí približne 80 percent energie v porovnaní s testovacími stojanmi, ktoré boli predtým dostupné na trhu. Okrem toho je možné výplňový materiál znovu použiť pri ďalšom teste.

Energia v okruhu

Patentovaný systém je dokonca schopný regeneračnej energie. Hydraulická energia sa dodáva pri zaťažení testovanej nádrže. Pohon servočerpadla funguje ako motor a odoberá elektrinu zo siete. "Keď sa nádrž opäť vyloží, smer otáčania pohonu sa obráti a stane sa z neho generátor. Ten odoberie hydraulickú energiu, premení ju na elektrickú energiu a vráti ju do elektrickej siete," vysvetľuje Fischereder. Patentovaný proces Dorninger Hytronics vyžaduje iba 1 780 kWh na 22 000 testovacích cyklov. To zodpovedá 20 percentám energie potrebnej na testovanie pomocou procesu konštantného tlaku, emituje len 0,8 tony CO2 a stojí len 356 eur. Pohon vyžaduje menej energie, čo tiež znižuje náklady na inštaláciu a prevádzku. Energia potrebná na chladenie hydraulického systému je tiež nižšia a testovací proces je bezpečnejší. V dôsledku menšieho objemu skúšobného média sú účinky na skúšobnom zariadení menej závažné, ak nádrž počas skúšky zlyhá. To zvyšuje bezpečnosť práce na skúšobnej stolici, znižuje konštrukčné ochranné zariadenia a umožňuje konštrukciu kompaktnej skúšobnej stolice vhodnej pre sériovú výrobu.