Передовые технологии водородного транспорта

Покоряя новые горизонты: как Empa поддерживает разработку транспортных средств на водородных топливных элементах

Швейцарские федеральные лаборатории материаловедения и технологий (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Empa) каждый день ведут передовые исследования, в том числе посвященные декарбонизации швейцарской экономики. Демонстрация лаборатории «move» Empa играет ключевую роль в этой работе, цель которой — изучить, как транспортная отрасль может воспользоваться многообещающими новыми технологиями, такими как электромобили на аккумуляторах, электромобили на водородных топливных элементах и автомобили на синтетическом топливе.

«Наша цель — трансформировать исследования в реализуемые на практике инновации, — говорит д-р Бригитта Бухманн (Dr. Brigitte Buchmann), глава отдела транспорта, энергетики и окружающей среды в Empa. — Мы считаем себя мостом между теоретическими исследованиями и практическим применением».

Водородный транспорт представляет значительный интерес для лаборатории «move». Помимо проведения исследований в области хранения и использования водорода, одна из ключевых задач лаборатории — обеспечить научную основу для внедрения новых технологий. В этом контексте новая технология фитингов, разработанная компанией Swagelok для установок высокого давления, перед началом применения в лаборатории «move» прошла совместную экспертизу с Suva, соответствующим госучреждением в сфере безопасности. Данная экспертиза привела к изменению существующих правил монтажа в Швейцарии, благодаря чему новая технология фитингов стала доступна на рынке.

Empa и Swagelok работают вместе с 1960-х годов, и это сотрудничество продолжает развиваться по мере того, как Empa покоряет новые технологические горизонты. Читайте дальше, чтобы узнать, что позволяет лаборатории «move» и Empa продолжать совершать новые открытия в динамично развивающейся области водородного транспорта.

Решение проблем, характерных для водорода

Водород должен храниться в сжатом состоянии под высоким давлением для достижения необходимой удельной энергоемкости. Заправка автомобиля водородом приводит к значительному повышению температуры в баллоне с водородом. Во избежание быстрого износа материала баллона перед заправкой водород нужно охладить до температуры –40 °C. Empa ищет альтернативы данному процессу предварительного охлаждения путем проведения детальной симуляции альтернативных схем притока газа и подробного термодинамического анализа.

«Безопасность — наш главный приоритет при проектировании и проведении экспериментов с водородом — заявляет Кристиан Бах (Christian Bach), начальник лаборатории технологий автомобильных силовых агрегатов Empa. — В этом контексте мы крайне заинтересованы в сотрудничестве с партнерами в сфере промышленности, такими как Swagelok, которые предоставляют нам высококачественные консультации и продукты». Есть множество нормативных актов и стандартов с общими требованиями и методами проведения испытаний для обеспечения безопасной работы водородных установок, которые должны соблюдаться в системах Empa.

Фитинги серии FK обеспечили постоянную герметичность и механическую прочность, эквивалентные сварному соединению.

Во избежание проблем и для соблюдения требований в отношении безопасности в Empa использовали соединения с конусом и резьбой под приварку, прежде чем компания Swagelok предложила альтернативное решение: фитинги Swagelok^® серии FK, специально разработанные для применения в водородных системах. Фитинги серии FK обеспечили необходимую герметичность и механическую прочность, эквивалентные сварному соединению. Кроме того, они оказались проще в обслуживании, что привело к сокращению общих трудозатрат и расходов на техобслуживание.

«Фитинги серии FK хорошо подошли для систем хранения водорода в Empa, — рассказывает Томас Фройнд (Thomas Freund), управляющий директор Swagelok Switzerland. — Их самые большие преимущества — простота монтажа в сочетании с повышенным уровнем безопасности, надежности и герметичности».

Полное соответствие меняющимся требованиям будущего

В рамках продолжающейся разработки решений для транспортных средств на водородных топливных элементах Empa тесно сотрудничает с компанией Swagelok не только в целях подбора продуктов.

В исследовательском институте Empa регулярно проходят практику студенты университета, которые нуждаются в надлежащем обучении для работы с системами и технологиями в лаборатории «move». «В начале каждого учебного семестра студенты проходят наши семинары по безопасности, посвященные монтажу трубных обжимных фитингов, гибке трубок и другим основам практического обучения, — продолжает г-н Фройнд. — Так Empa обеспечивает безопасность на объекте и надежность систем».

Кроме того, Empa использует региональные сервисы Swagelok по проектированию и сборке с целью получения надежных предварительно собранных подсистем для хранения водорода в лаборатории «move». Эти подсистемы включают баки в сборе и газовые клапанные блоки, позволяющие лаборатории «move» сконцентрироваться на исследовательской работе, а не на трудоемкой сборке систем.

«Важно, что наши партнеры в сфере промышленности могут решать новые задачи и внедрять новые технологии вместе с нами, — подводит итог г-н Бах. — Нам нужно получать достоверную и точную информацию для создания самых лучших систем, и Swagelok предоставляет нам ее».

Хотите узнать больше о решениях Swagelok для водородных систем? Обратитесь в авторизованный региональный центр продаж и сервисного обслуживания Swagelok и получите дополнительную информацию уже сегодня.

Обратиться в региональный центр продаж и сервисного обслуживания Swagelok