Objektif mondyal la pou reyalize zewo emisyon pa 2050 ap mennen yon kwasans rapid nan veso presyon konpoze.
foto
Veso presyon konpoze
Veso depo gaz segondè presyon yo se youn nan pi gwo ak pi rapid mache k ap grandi pou konpoze avanse, espesyalman filaman blese fib kabòn konpoze. Malgre ke yo ka itilize nan aparèy pou respire endepandan epi pou bay oksijèn ak depo gaz pou machin ayewospasyal, mache fen prensipal la se pou gaz pwopan likid (LPG), gaz natirèl konprese (CNG), gaz natirèl renouvlab (RNG) ak idwojèn. (H2) depo. Pandan ke silenn LPG yo itilize nan machin, gen yon demann k ap grandi pou yo nan mache kwit manje ak chofaj nan peyi devlope yo.
Sistèm gaz tankou gaz natirèl konprese (CNG), gaz natirèl renouvlab (RNG) ak idwojèn (H2) yo de pli zan pli yo te itilize nan machin, otobis, kamyon ak lòt "Resupply estasyon gaz oswa transpò esansyèl nan sit endistriyèl. Nan aplikasyon pou machin, sa yo. tank depo gaz yo se yon pati enpòtan nan tren propulseur pwòp, zewo emisyon ki diminye oswa ranplase gazolin, dyezèl ak gaz avyon.Tren motè sa yo bay tou yon opsyon gratis pou machin ki mache ak batri, ki mande pou enfrastrikti ravitaye ak tan ravitaye menm jan ak ravitaye fosil. gaz.
Gen 5 kalite veso presyon:
Kalite I: Tout konstriksyon metal, anjeneral konstriksyon asye.
Kalite II: Sitou metal ak kèk fib baskètbòl-blese, anjeneral asye oswa aliminyòm metal ak konpoze fib vè, veso metal la pataje apeprè menm chaj yo estriktirèl kòm konpoze an.
Kalite III: Revètman an metal konplètman vlope ak materyèl konpoze, anjeneral fib kabòn materyèl konpoze yo vlope alantou revètman aliminyòm nan, ak materyèl la konpoze pote chay estriktirèl la.
Kalite IV: Estrikti tout konpoze, anjeneral, yon tank enteryè ki fèt ak polyamid (PA) oswa polyethylene wo-dansite (HDPE), tank enteryè a blese ak fib kabòn oswa yon materyèl konpoze melanje ak fib kabòn / fib vè, ak konpoze an. materyèl pote tout chay estriktirèl.
Kalite V: Linerless, konstriksyon tout konpoze.
Tradisyonèlman, Tip I te kenbe plis pase 90 pousan nan mache a, men sa a te fè posib pa ogmante lavant de tip III ak tip IV veso presyon akòz ekonomi pwa soti nan materyèl konpoze ak amelyore efikasite depo nan konprese gaz Te kòmanse chanje. Kalite V se toujou nan anfans li epi sitou satisfè bezwen aplikasyon pou espas. Ak devlopman nan endistri espas nouvo a, sa a se yon kalite pwodwi ki merite atansyon. Pou egzanp, nan mwa avril 2020, konpayi Ameriken Infinite Composites Technologies (ICT) te devlope yon tank kriyojenik ki gen fòm V esferik yo itilize pou estoke propellan likid kriyojenik sou machin lansman espas ki mache ak fize. Tank kriyosfè epoksidik fib kabòn san revètman sa a fabrike lè l sèvi avèk likidasyon filaman ak pwosesis geri fou endistriyèl.
Pilotè mache ak to kwasans
Motè prensipal mache sa a se angajman mondyal k ap grandi pou diminye enpak sou klima a pa chanje soti nan konbistib fosil pou renouvlab, gaz rediksyon emisyon tankou CNG, RNG ak H2 pou reyalize zewo emisyon pa 2050. Dapre yon nouvo rapò ki soti nan Ajans Enèji Entènasyonal la, "Filè zewo emisyon pa 2050: Yon plan pou sektè enèji mondyal la": Angajman klima gouvènman yo te pran jiskaprezan, si yo totalman reyalize, yo tonbe lwen 2050 Objektif la pou diminye. emisyon CO2 mondyal ki gen rapò ak enèji nèt a zewo olye bay mond lan yon opòtinite pou limite ogmantasyon nan tanperati mondyal la a 1.5 degre.
Li ta dwe mansyone ke, anplis de angajman ki anwo yo, eta Etazini yo nan Connecticut, Maryland, Massachusetts, New Jersey, New York, Oregon, Rhode Island, Vermont ak Washington te deja angaje yo pa pwodwi nouvo machin pasaje gaz fosil, pandan se tan. , rantre nan Kalifòni, Kolorado, Awayi, Maine, Kawolin di Nò, Oregon, Pennsylvania ak Distri Columbia pou entèdi vann nouvo machin fosil ak machin lou.
Nan yon lòt siy kwasans, Cummins Inc. ki baze Ozetazini, ki pwodui 130 milyon motè entèn combustion (ICE) pa ane, anpil ladan yo itilize nan otobis ak kamyon mwayen ak lou, te envesti nan devlopman yon klas. 8 kamyon gaz ak yon motè idwojèn. Nan mwa jen 2021, Cummins te di ke nan fen syèk sa a, pwodwi sa yo pral apwoche pri total de de an komen (TCO) nan yon motè dyezèl, e ke pwochen transpò lou yo pral mache ak idwojèn, selil gaz oswa pil olye ke dyezèl.
Lavant mondyal machin gaz natirèl (NGVs) nan 2020 te pi wo pase sa te prevwa deja: 29.8 milyon inite yo te aktyèlman vann kont 24.4 milyon prevwa a, dapre 2021 Grandview Research Report. Rapò a prevwa tou ke lavant nan 2021 yo pral apeprè 31 milyon inite, epi yo pral ogmante a 38.9 milyon inite nan 2028, reyalize yon to konpoze anyèl kwasans (CAGR) nan 3.3 pousan. DataIntelo reklamasyon ke nan mache veso CNG, kalite I veso konte pou apeprè 55 pousan nan mache a, pandan y ap Tip II, Tip III ak Tip IV veso yo konte pou apeprè 25 pousan, 15 pousan ak 5 pousan nan mache a, respektivman.
Tony Roberts nan AJR Consulting ak Dan Pichler nan CarbConsult te prevwa ke demann lan pou fib kabòn nan veso presyon konpoze ap ogmante soti nan 13,100 t nan 2021 a 20,230 t nan 2026, ak demann total pou fib kabòn nan 2021 espere yo dwe 106,700 t. Anba a, demann total pou fib kabòn yo espere rive nan 169,000t nan 2026. Roberts ak Pichler estime ke pi fò nan fib kabòn yo itilize nan veso presyon yo pral antre nan tiyo mobil (6900t an 2026) ak otobis ak kamyon (6400t an 2026).
Anplis de sa, dapre liberasyon nouvo machin gaz idwojèn atravè mond lan, li estime ke chak tank depo idwojèn 700bar ki gen 60 pousan fib ak peze 5.6kg pral sèvi ak 62-72kg fib kabòn. Pa 2030, sèlman tank depo idwojèn pral bezwen fib kabòn. Volim nan pral rive nan 166650t. Sepandan, pwojeksyon pou machin sa yo se konsèvatif, ak sèlman 1 pousan nan machin lou, mwens pase 10 pousan nan otobis ak mwens pase 1 pousan nan machin yo espere itilize idwojèn.
Sèvi ak materyèl konpoze pou veso presyon
Kalite IV veso presyon konpoze pou depo idwojèn yo fèt pa likidasyon fib kabòn alantou yon revètman plastik epi aplike résine epoksidik. Founisè ekipman materyèl konpoze ki konsepsyon ak fabrike liy pwodiksyon tank depo idwojèn trè otomatik en kle yo enkli: Composites Autonational nan Netherlands, Teknoloji Jeni Ozetazini, McClean Anderson nan Etazini, MIKROSAM nan Masedwan ak Roth Composite Machinery nan Almay, lèt la. reklamasyon ke pwodiksyon an nan tank depo idwojèn ka fèt senk a dis fwa pi vit ak nouvo teknoloji Rothawin li yo. MIKROSAM reklame ke kliyan li yo, Larisi a JSC DPO Plastik, te itilize liy pwodiksyon pi gwo nan mond lan pou pwodiksyon an nan resipyan CNG ak tank depo idwojèn, ki kapab likidasyon 60,000 veso chak ane.
Cevotec Almay la di ke li ka sove 20 pousan nan materyèl ak 20 pousan nan tan sik lè l sèvi avèk sistèm Fibre Patch Plasman (FPP) li yo nan zòn nan dome nan yon veso presyon. CEO Cevotec a te eksplike ke nan magazen 1kg idwojèn, presyon k ap travay nan veso a se jiska 700 bar, ki vle di ke apeprè 10kg fib kabòn nesesè, ki se yon rapò trè wo. Sistèm FPP a kapab jisteman aplike plak fib kabòn ki fèt ak anpil atansyon nan zòn ki pafwa prezante pwoblèm pandan pwosesis likidasyon an. Yo di ke yon sèl sistèm FPP ka ranfòse resipyan ki soti nan plizyè machin likidasyon.
Pandan ke pifò veso presyon tip IV yo itilize pou depo gaz konprese itilize fib kabòn pou ranfòsman estriktirèl ak fib vè pou kouch ekstèn lan pou anpeche domaj, Umoe Advanced Composites (UAC) Nòvèj la itilize sèlman fib vè pou veso Kalite IV li yo. UAC ofri 200-350 veso ba pou mache transpò gaz natirèl olye ke mache otomobil la, epi li pral elaji pòtfolyo pwodwi li pou l enkli 450-500 veso ba an 2022. Jan PDG UAC Øyvind Hamre di, fib vè. -Reinforced polymère (GFRP) veso koute menm bagay la tou kòm veso asye, men yo 70 pousan pi lejè. Konpare ak resipyan CFRP, byenke resipyan GFRP yo pi lou, yo redwi pri a pa 50 pousan.
foto
Kalite IV veso ki fèt ak konpoze fib vè ranfòse yo mwens chè pase konpoze fib kabòn ak pi lejè pase veso asye (foto atravè Umoe Advanced Composites)
Tank depo idwojèn nan anpil mache
Pou Hexagon Purus nan Nòvèj ak NPROXX nan Netherlands (yon antrepriz 50:50 ant Cummins ak Cimmaron Composites nan peyi Etazini, li te akeri pa Hanwha nan Kore di Sid. Konpayi an te anonse nan 2021 ke li pral envesti 130 milyon dola ameriken. nan Alaba, USA Distribisyon se tou yon mache enpòtan pou konstriksyon yon nouvo plant pwodiksyon nan Opelika, MA.
Aplikasyon tank depo idwojèn pa sèlman te genyen kwasans nan mache distribisyon an, men tou, nan domèn machin, kamyon, transpò tren ak transpò maren. Michael Himmen, direktè jere ak responsab lavant nan NPROXX, yon manifakti tank depo idwojèn, di: "Gen kèk nan kamyon yo ki te konstwi an Ewòp yo pral mache ak idwojèn. Dapre règleman Ewopeyen yo, pa 2030, OEM kamyon yo dwe asire ke emisyon CO2 kamyon yo redwi pa yon mwayèn de 30 pousan konpare ak nivo 2019 yo. Dapre pwopozisyon Himmen, 5 pousan kamyon Ewopeyen yo ka itilize pouvwa idwojèn, ki vle di ke yon total de 15,000 a 20,000 kamyon ki mache ak idwojèn yo pral bezwen chak ane. Li sèten ke 2,000 kamyon idwojèn yo ta ka konstwi yon ane apati 2026-27 epi k ap grandi san rete apati de la. Si chak machin ekipe ak 5 a 7 tank idwojèn tip IV, nan 10 ane, kamyon lou yo ka bezwen 100,000 tank depo idwojèn ak 6,000 tòn fib kabòn pa ane.
An tèm de ray tren, tren Coradia iLint ki mache ak idwojèn Alstom yo te itilize nan Almay. 14 tren nan Lower Saxony te kòmanse kouri nan 2021, ak 27 tren nan rejyon prensipal Rhine a pral kòmanse nan 2022. ane nan itilize. Anplis de sa, tren iLint yo aktyèlman ap teste nan Otrich ak Netherlands. De machin tren an sèvi ak 24 tank depo idwojèn tip IV, ki mete yo nan konpatiman do kay anlè chak machin, ki gen selil gaz tou. Hexagon Composites te apwovizyone tank idwojèn pou tren pwototip ki baze sou tank depo lou li yo ak yon dyamèt 416mm ak yon longè 3128mm, ki ka kenbe 300L oswa 9kg idwojèn nan yon presyon 350 bar. Koulye a, NPROXX bay tank depo idwojèn ak yon dyamèt 500mm, yon longè 2200mm ak yon presyon depo 350bar pou tren iLint.
foto
Alstom te vann 41 tren Coradia iLint ki mache ak idwojèn epi li teste lòt moun (foto atravè Alstom)
foto
Konpayi tren franse SNCF te kòmande 12 tren rejyonal Alstom Coradia Polyvalent elektrik ak idwojèn ki mache ak mache (foto atravè Alstom)
foto
Alstom ap travay ak Eversholt Rail nan UK a pou konvèti tren elektrik nan tren Breeze ki mache ak idwojèn (foto atravè Alstom)
Lòt devlopman ki gen rapò ak tren ki mache ak idwojèn yo enkli: tren Mireo Plus H ak 2 ak 3 cha yo devlope pa Siemens Almay la, ki pral teste nan plizyè rejyon nan Almay pandan 2023-2024. Pandan se tan, Hexagon Purus ap founi tank depo idwojèn tip IV pou tren Vittal-One ke Talgo Espay la pral kòmanse teste an 2023. Hexagon Purus pral founi tou tank depo idwojèn Swiss Stadler Rail pou premye tren FLIRT li ki te konstwi ak teste an Swis. pral antre nan sèvis nan San Bernardino, Kalifòni, USA nan 2024.
foto
Siemens ap devlope tren Mireo Plus H pou fè tès nan 2023-2024 (foto Siemens)
An tèm de anbake, Hexagon Purus te anonse nan mwa jen 2021 ke li pral etabli yon nouvo sipòtè, Hexagon Purus Maritime. "Kounye a, nou wè yon ogmantasyon rapid nan demann ak aksyon pou idwojèn nan mache maren an," eksplike Jørn Helge Dahl, Direktè Komèsyal ak Maketing nan Hexagon Purus. Aplikasyon depo bò rivaj bay yon solisyon ideyal." Dahl kwè endistri maritim la pral wè pi plis ak plis pwojè yo te envesti nan sektè a kòm 2030 apwoche, kondwi pa objektif Òganizasyon Maritim Entènasyonal la (IMO, London, UK) opere. Pwojè sa yo enkli : Tout nouvo bato ak bato ki deja egziste dwe redwi emisyon CO2 a 40 pousan pa 2030 ak 70 pousan pa 2050, konpare ak 2008.
Nan avyasyon, 2020 te wè yon ogmantasyon toudenkou nan enterè nan idwojèn pandan gouvènman fransè a te sove Airbus akòz resekans pandemi COVID-19 pandan li te egzije li pote avyon komèsyal ki mache ak idwojèn sou mache a pa 2035. Nan ete 2020, Airbus te lanse pwojè ZEROe li a ak twa modèl avyon, 1/3 dèyè yo itilize pou estoke idwojèn likid epi mande pou kontwòl kriyojenik.
Yon lòt opsyon pou turboprops rejyonal yo se modil jimo-tank devlope pa konpayi US Universal Hydrogen, ki sèvi ak yon ankadreman CFRP. "Nou bay modil yo sou demann, kidonk pa gen okenn bezwen pou yon etablisman depo idwojèn," eksplike JP Clarke, CTO nan Universal Hydrogen. "Modil sa yo ka chaje sou avyon an nan yon fason ki senp, menm jan ak pil oswa founiti pou kwizin." Konpayi an te anonse nan 2021, li te siyen lèt entansyon ak twa konpayi avyon rejyonal pou modènize sistèm propulsion idwojèn pou avyon turboprop ki deja egziste.
Konpayi Ameriken ZeroAvia te anonse nan mwa avril 2021 ke li ap devlope yon 2-seater pou yon 50-seat avyon rejyonal.
MW nan idwojèn-elektrik powertrains. Konpayi an te konplete $24.3 milyon nan finansman an 2021, ki pral ede l reyalize komèsyalizasyon an 2024 epi kòmanse sèvi avyon rejyonal sivil an 2026.
Defi yo nan depo idwojèn
Kontenè tip IV tou fè fas ak pwoblèm grav. Pi miyò, pri a nan fib kabòn fè resipyan sa yo trè chè. Yon lòt pwoblèm kle se dansite depo. Pandan ke idwojèn konprese bay twa fwa enèji pou chak mas gazolin, enèji li pou chak volim se konsiderableman pi ba, ki egzije gwo resipyan yo kenbe tèt ak presyon ki wo ki nesesè pou estoke ase gaz. Idwojèn aktyèlman ofri yon dansite ki pi wo kòm yon likid kriyojenik lè yo estoke nan -253 degre, pandan ke lè yo estoke nan yon tank konpresyon kriyojenik (CCH2) nan -230 degre, 300 bar, yo di idwojèn gen yon dansite ki pi wo. pase lè yo estoke nan 700 bar 50 pousan pi wo nan resipyan Kalite IV. Tank kriyojenik yo jeneralman metalik, ak tank kriyojenik ki fèt ak plis materyèl konpoze poko demontre yo gen egzakteman menm pèfòmans ak lavi fatig jan yo demontre nan resipyan gaz konprese tip IV, ki te done pèfòmans akimile sou 25 ane.
Yon lòt pwoblèm se ke pwodiksyon an nan dè milyon de tank depo idwojèn oblije satisfè veyikil selil gaz (FCV) ak objektif demann enfrastrikti ka pa disponib nan tan pou gwo kantite fib kabòn yo mande yo. "Jwenn ase fib kabòn se youn nan enkyetid prensipal nou yo." Himmen NPROXX te di ke pèfòmans konpayi an nan 2020-2021 ane fiskal la double epi yo pral kontinye double nan pwochen ane fiskal la. "Nou pa poukont nou, mwen panse ke Egzagòn ap grandi nan menm vitès la. Nou bezwen fib kabòn ak yon sèten kalite ak pèfòmans nan yon pwen pri sèten." Kounye a, pifò veso tip IV yo sèvi ak fib T700 Toray a (fòs rupture 4900MPa, modil 230MPa) oswa fib menm jan an. "Fib la pa fò ase, ki vle di li bezwen blese kèk fwa plis, sa ki fè veso a pi epè, ki pa akseptab. Si ou pa konnen kounye a ki kote fib ou a pral soti ane pwochèn, ou ka reyèlman gen pou sispann pwodiksyon an."
Yon lòt gwo defi pou kalite IV veso se pri a nan fib kabòn ak veso CFRP. Nouvo fabrikè veso yo ak founisè otomobil fransè Tier 1 Plastic Omnium ak Faurecia te tou de fikse objektif pou redwi pri tank depo idwojèn tip IV pa 30 pousan a 75 pousan pa 2030 pandan y ap ogmante efikasite depo. ogmante pa plis pase 7 pousan. Pou sa ka fèt, yo toujou ap prezante nouvo teknoloji, ki soti nan teknoloji FPP itilize pa Cevotec nan Almay pou diminye tan ak pri nan anbalaj CFRP pou dom veso yo, rive nan teknoloji likidasyon 3D Cygnet Texkimp te lanse nan UK a pou diminye domaj fib, ak nan Teknoloji deteksyon veso an plas la te lanse pa Com&Sens, yon espesyalis nan entegrasyon materyèl konpoze materyèl detèktè, Bèljik.
