W skrócie
Dzięki gazowej hossie w Stanach Zjednoczonych trwają intensywne prace nad nową generacją zbiorników do magazynowania CNG. Koncern Chrysler otrzymał dotacje na opracowanie zbiorników o zwiększonej powierzchni wewnętrznej, pozwalających zmieścić więcej gazu przy tej samej masie i pojemności. Równolegle rozwijana jest technologia ANG (Absorbed Natural Gas) wykorzystująca nanomateriały metaloorganiczne, którą prezentuje m.in. firma BASF – może ona zrewolucjonizować cały rynek gazu ziemnego w transporcie.
Ciśnienie w typowym zbiorniku CNG
220 atmosfer
Lider prac nad nową generacją zbiorników
Chryslerdotacje rządu USA
Nowa technologia
ANGAbsorbed Natural Gas
1Amerykańska gazowa gorączka napędza rozwój zbiorników CNG
W ostatnich miesiącach w mediach pojawiło się kilka interesujących publikacji o pracach nad nową generacją zbiorników dla gazu ziemnego. Dzięki gazowej gorączce w Stanach Zjednoczonych rząd USA hojniej dotuje projekty pozwalające na jeszcze lepsze wykorzystanie gazu ziemnego w gospodarce, w tym w sektorze transportu. Największym dotychczasowym wyzwaniem dla zastosowania gazu ziemnego w pojazdach pozostaje możliwość jego magazynowania. Znana od dziesięcioleci konstrukcja zbiorników stalowych sukcesywnie jest zastępowana przez lżejsze i coraz tańsze zbiorniki kompozytowe, co rozwiązało problem masy – nie eliminuje jednak wyzwania związanego z ograniczoną pojemnością magazynowanego paliwa.
2Chrysler pracuje nad zbiornikiem CNG o większej powierzchni wewnętrznej
Zwiększenie ciśnienia w zbiorniku wymagałoby przystosowania do takich warunków całej instalacji, w tym reduktora, dlatego prace rozwojowe skierowano na inne tory. Chrysler, amerykański producent samochodów osobowych i dostawczych, otrzymał dotacje na opracowanie nowej generacji zbiorników CNG, które pozwolą zwiększyć możliwości magazynowania paliwa przy zachowaniu dotychczasowej masy i wielkości butli. Kluczem jest nowa konstrukcja zwiększająca powierzchnię wewnętrzną ścianek zbiornika, na których osiada zmagazynowany metan. Standardowo, aby zgromadzić wystarczającą ilość gazu do jazdy, trzeba sprężyć go do 220 atmosfer – zwiększenie powierzchni ścianek pozwoliłoby zmieścić więcej paliwa w zbiorniku o tej samej pojemności, co w praktyce oznaczałoby możliwość zastąpienia kilku butli jedną, przy zachowaniu tego samego zasięgu.
3ANG – absorpcja gazu jako nowa era magazynowania metanu
Kolejnym krokiem w rozwoju technologii magazynowania jest wykorzystanie nanomateriałów w postaci struktur metaloorganicznych, zdolnych zmagazynować jeszcze więcej gazu ziemnego. Amerykańska firma BASF przedstawiła w materiale filmowym postępy prac nad wdrożeniem takich zbiorników. Dzięki nieustannemu rozwojowi nanotechnologii możliwe jest wytworzenie materiałów o ogromnej powierzchni wewnętrznej, którymi można wypełnić zbiorniki gazu ziemnego. Pozwala to zwiększyć możliwości magazynowania paliwa przy jednoczesnym obniżeniu ciśnienia – a niższe ciśnienie oznacza brak konieczności stosowania grubych ścianek i sztywnego kształtu cylindra, dzięki czemu zbiorniki mogłyby być kształtowane swobodnie, zgodnie z potrzebami konstrukcji pojazdu, i mieć znacznie niższą masę.
Nazwa ANG (Absorbed Natural Gas) oznacza gaz ziemny magazynowany metodą absorpcji, w odróżnieniu od klasycznego CNG (sprężonego gazu ziemnego) czy LNG (skroplonego gazu ziemnego). Niższe ciśnienie robocze, zbliżone do tego stosowanego już na etapie wtrysku w silniku, pozwoliłoby także na wykorzystanie mniej skomplikowanych i tańszych kompresorów na stacjach tankowania.
Warto wiedzieć
Zbiorniki kompozytowe do magazynowania CNG budowane są zazwyczaj z aluminiowej lub polimerowej wkładki (linera) owiniętej włóknem węglowym lub szklanym, co pozwala zredukować masę nawet o kilkadziesiąt procent w porównaniu do zbiorników w pełni stalowych. Struktury metaloorganiczne (MOF – Metal-Organic Frameworks), na których bazuje technologia ANG, to materiały porowate o ogromnej powierzchni wewnętrznej – nawet kilku tysięcy metrów kwadratowych na gram substancji – zdolne wiązać cząsteczki gazu na swojej powierzchni w procesie zwanym adsorpcją. Dzięki temu ta sama ilość metanu może być magazynowana przy znacznie niższym ciśnieniu niż w klasycznym zbiorniku CNG.
Źródło: cng.auto.pl
