W ostatnich miesiącach w mediach można było przeczytać kilka interesujących publikacji o kolejnych pracach nad nową generacją zbiorników dla gazu ziemnego. Dzięki gazowej gorączce w Stanach Zjednoczonych, rząd USA hojniejszą ręką dotuje projekty, które pozwoliłyby na jeszcze lepsze wykorzystanie gazu ziemnego w gospodarce. Dotyczy to także sektora transportu, dla którego opracowywana jest nowa generacja zbiorników na gaz ziemny.
{youtube}dXRDRLUiVfg{/youtube}
fot. ANG \ Nowy sposób na zwiększenie wydajności zbiorników gazu ziemnego
Najbardziej zaawansowane prace prowadzi Chrysler, który chce zmagazynować więcej CNG przy utrzymaniu masy i wielkości zbiornika. W kolejce czeka także zupełnie nowa technologia - ANG. Być może zrewolucjonizuje ona cały rynek gazu ziemnego dla transportu. Na razie jednak zapraszamy do zapoznania się ze szczegółami tych rozwiązań.
Dotychczas, dla zastosowania gazu ziemnego do zasilania pojazdów, największym wyzwaniem pozostaje możliwość magazynowania tego ekologicznego i bezpiecznego paliwa. Znana od dziesięcioleci konstrukcja zbiorników stalowych sukcesywnie jest zastępowana przez lżejsze i coraz tańsze zbiorniki kompozytowe. Wydaje się zatem, że problem masy zbiornika został już wyeliminowany. Zastosowanie coraz to nowszych materiałów nie eliminuje natomiast innego wyzwania – możliwości magazynowania paliwa.
Wydawałoby się, że najprostszym rozwiązaniem byłoby zwiększenie ciśnienia w zbiorniku. Jednak oznaczałoby to konieczność przystosowania do takich warunków całej instalacji. Najbardziej newralgiczna część, czyli reduktor, musiałby sprostać jeszcze większym wymaganiom. Dlatego prowadzone prace rozwojowe skierowano na inne tory. Za cel postawiono sobie zwiększenie możliwości magazynowania gazu.
Chrysler, amerykański producent samochodów osobowych i dostawczych, otrzymał dotacje na opracowanie nowej generacji zbiorników CNG. Pozwolą one na zwiększenie możliwości magazynowania paliwa przy utrzymaniu dotychczasowej masy i wielkości butli gazu ziemnego. Wszystko dzięki nowej konstrukcji, która zwiększy powierzchnię magazynowania paliwa, kluczową dla zwiększenia możliwości jego magazynowania przy tym samym ciśnieniu.
Pomysł nie jest nowy. Metan w normalnych warunkach atmosferycznych znajduje się w postaci gazowej. Zmagazynowany w zbiorniku osiada na jego ściankach. Powierzchnia wewnętrzna ścianek odpowiada możliwościom magazynowania paliwa. Aby zgromadzić wystarczającą ilość metanu do jazdy, musimy sprężyć go do 220 barówr.
A gdyby tak zwiększyć ilość ścianek? Możliwe byłoby zmagazynowanie większej ilości paliwa w zbiorniku o takiej samej pojemności. Czyli, na przykład, zamiast czterech zbiorników, można by zamontować tylko jeden i cieszyć się takim samym zasięgiem! Takim właśnie tropem podążyli konstruktorzy firmy Chrysler.
Skoro możemy upodobnić zbiornik CNG do naszych płuc, wyposażonych w liczne pęcherzyki, może by tak sięgnąć dalej? Przecież nowe technologie pozwalają na wytworzenie specjalnych nanomateriałów, które w postaci struktur metaloorganicznych byłyby w stanie zmagazynować jeszcze więcej gazu ziemnego! Amerykanie udowadniają, że są coraz bliżej osiągnięcia tego celu. Możemy się o tym przekonać oglądając poniższy materiał filmowy, przygotowany specjalnie przez firmę BASF.
Dzięki nieustannemu rozwojowi prac nad nanotechnologią, możliwe jest wytworzenie materiałów metaloorganicznych o niespotykanie ogromnej powierzchni. Jednym z najbardziej obiecujących rozwiązań jest napełnienie nimi zbiorników gazu ziemnego. Dzięki temu uda się zwiększyć możliwości magazynowania paliwa, przy jednoczesnym obniżeniu ciśnienia. Idąc dalej – mniejsze ciśnienie to brak konieczności stosowania niezwykle grubych ścianek i zbiorników w kształcie cylindra. Dzięki temu zbiorniki będą mogły być kształtowane według potrzeb konstrukcji samochodu, a nie koniecznego kształtu cylindra przy CNG. Ich masa będzie dużo niższa. Marzenie! Jak działa takie rozwiązanie w praktyce możemy przekonać się z poniższej prezentacji filmowej.
Na razie jednak zejdźmy na ziemię. Nie pozostaje nam nic innego jak mocno trzymać kciuki za wdrożenie nowej technologii zbiorników. Pozwoli ona na stosowanie gazu ziemnego jako kolejnej generacji paliwa – ANG (ang. Absorbed Natural Gas). Będzie to zmiana rewolucyjna dla całego rynku gazu ziemnego w transporcie. Niższe ciśnienie gazu ziemnego, zbliżone do tego które stosuje się już na etapie wtrysku w silniku, pozwoli m.in. na stosowanie mniej skomplikowanych kompresorów na stacjach. Tymczasem, zachwycając się zdobyczami współczesnej nauki i techniki, musimy uzbroić się w cierpliwość.
Autor: Bartłomiej Kamiński, Karol Wieczorek
Źródło: YouTube
Od redakcji: rzeczywiście, pomysł nie jest nowy. Na jednym z uniwersytetów w Chinach już opracowano zbiornik CNG mogący pomieścić znacznie więcej gazu. Aczkolwiek jak to zrobiono, utrzymywane jest w tajemnicy. Warto też wspomnieć opolskiej myśli technicznej, naukowcy z Łodzi zaproponowali wykonanie takiego zbiornika z grafenu. Pierwotnie ten pierwiastek miał być wykorzystany do zbiorników wodorowych pracujących w napędach fuel cell.
Może w tym roku na GasShow 2014 dowiemy się więcej od przedstawicieli chińskich firm gazowych.