وبلاگ در باره مخازن هیدروژن فیبر کربن نوع 4 آماده تغییر شکل بخش انرژی

تصور کنید مخازن ذخیره هیدروژن به سبکی پر و به استحکام فولاد باشند - چنین نوآوری می تواند صنایع را در اقتصاد هیدروژن دوباره تعریف کند. با پیشرفت های تکنولوژیکی که باعث تحول در این بخش می شود، سیلندرهای کامپوزیت نوع 4 به عنوان اوج راه حل های ذخیره سازی ظاهر می شوند و صرفه جویی در وزن، استحکام و ایمنی بی نظیری را ارائه می دهند.

سیلندرهای نوع 1 که کاملاً از فلز (معمولاً فولاد) ساخته شده اند، به عنوان راه حل های مقرون به صرفه برای ذخیره سازی گاز و مایع صنعتی عمل می کنند. محدودیت اصلی آنها در جرم است - طرح های سنگین وزن، هزینه های حمل و نقل را افزایش می دهند و استقرار را در کاربردهای حساس به وزن مانند وسایل نقلیه پیل سوختی یا پهپادها محدود می کنند.

نکته کلیدی: مقرون به صرفه برای مصارف ثابت که در آن جرم ثانویه است.

این سیلندرها شامل یک آستر فولادی هستند که با تقویت کننده فیبر کربن پیچیده شده است و بارهای ساختاری را بین مواد به اشتراک می گذارد. در حالی که سبک تر از نوع 1 است، اجزای فولادی باقیمانده، صرفه جویی در وزن را محدود می کنند و نوع 2 را به عنوان یک سازش میان رده بین هزینه و عملکرد قرار می دهند.

سیلندرهای نوع 3 که دارای یک پوسته کامپوزیت کامل با آسترهای فلزی (آلومینیوم/فولاد) هستند، محفظه فشار اولیه را به فیبر کربن منتقل می کنند. این امر باعث کاهش وزن قابل توجه و تحمل فشار بالاتر می شود، اگرچه افزایش هزینه های مواد، قیمت گذاری را افزایش می دهد.

سیلندرهای نوع 4 که نشان دهنده اوج فناوری هستند، از آسترهای پلیمری (پلی اتیلن یا پلی آمید) با پوسته های کامپوزیت فیبر کربن استفاده می کنند. این پیکربندی حداکثر راندمان وزن را در حالی که رتبه بندی فشار استثنایی را حفظ می کند، به دست می آورد. علیرغم هزینه های اولیه بالاتر، ارزش چرخه عمر و مزایای عملکرد آنها، آنها را به عنوان استاندارد آینده قرار می دهد.

اقتصاد حمل و نقل اساساً به نفع فناوری نوع 4 است. در جایی که سیلندرهای فلزی مجازات های جرمی را تحمیل می کنند که هزینه های حمل و نقل را افزایش می دهد، جایگزین های فیبر کربن مزایای متحول کننده ای را ارائه می دهند:

کاهش وزن کشتی به طور مستقیم هزینه های حمل و نقل را کاهش می دهد و در عین حال کاربردهایی را امکان پذیر می کند که در آن محدودیت های جرم قبلاً مانع از پذیرش هیدروژن می شد - به ویژه در بخش های تحرک. ذخیره سازی سبک تر به معنای افزایش برد خودرو و بهبود راندمان انرژی است.

کامپوزیت های فیبر کربن نسبت های استحکام به وزن برتری را در مقایسه با فلزات ارائه می دهند و امکان عملکرد فشار بالاتر با مقاومت در برابر خوردگی افزایش یافته را فراهم می کنند. این خواص عمر مفید را افزایش می دهند و در عین حال عملکرد قابل اطمینان را در شرایط سخت تضمین می کنند.

قابلیت های فشار بالا امکان حمل و نقل کارآمد هیدروژن در مقیاس بزرگ را از طریق سیستم های کانتینری مدولار فراهم می کند. این امر فرکانس تحویل و انتشار مرتبط را کاهش می دهد، با اهداف پایداری همسو می شود و در عین حال اقتصاد زنجیره تامین را بهبود می بخشد.

فرآیندهای تولید پیشرفته، تولید نوع 4 را متمایز می کند:

• مواد: آسترهای پلیمری، محفظه گاز را تضمین می کنند در حالی که کامپوزیت های فیبر کربن-اپوکسی یکپارچگی ساختاری را فراهم می کنند
• تولید: تکنیک های دقیق سیم پیچ رشته ای، نیاز به کنترل دقیق بر روی قرارگیری فیبر و استفاده از رزین دارند
• گواهینامه: انطباق با استانداردهای ISO 11119-3 و EC79 ایمنی و عملکرد را تأیید می کند

با گسترش زیرساخت های هیدروژن در سطح جهانی، فناوری نوع 4 آماده است تا از برنامه های کاربردی حمل و نقل و ذخیره انرژی - از وسایل نقلیه پیل سوختی گرفته تا سیستم های قدرت غیرمتمرکز - پشتیبانی کند. در حالی که سرمایه گذاری اولیه از گزینه های سنتی بیشتر است، تجزیه و تحلیل کل هزینه مالکیت به طور فزاینده ای به نفع راه حل های کامپوزیت است زیرا تولید مقیاس می شود و هزینه های مواد کاهش می یابد.