Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Niespodzianka

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy u góry

Polska technologia dla BMW

Wyniki badań nad sprężonym wodorem zamierzają wykorzystać wiodące koncerny samochodowe: Daimler Chrysler, BMW, Volvo i Ford.

"Zakłada się, że wodór jako nośnik energii będzie powszechnie stosowany do zasilania ogniw paliwowych w samochodach" - mówi w rozmowie z PAP prof. Jerzy Z. Kaleta, dyrektor Instytutu Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej (IMiMT) na Politechnice Wrocławskiej.

Kierowany przez niego zespół naukowców z IMiMT bierze udział w unijnym projekcie "StorHy" (Storage of Hydrogen), zrzeszającym 35 partnerów z 13 krajów europejskich. Fundusze na realizację badań uzyskano głównie z 6. Ramowego Programu Unii Europejskiej w formie tzw. Projektu Zintegrowanego (IP - Integrated Project). Celem badań jest opracowanie metod bezpiecznego i efektywnego gromadzenia wodoru, alternatywnego dla ropy paliwa przyszłości.

PALIWO PRZYSZŁOŚCI

"StorHy" ma być europejską odpowiedzią na podobne badania prowadzone w Stanach Zjednoczonych, gdzie spala się w samochodach 50 proc. rocznego światowego wydobycia ropy. Także Europejczycy dostrzegają takie problemy, jak kurczenie się światowych zasobów paliw kopalnych, zależność od położonych w strefie konfliktów krajów posiadających złoża ropy, czy zmiany klimatu w wyniku nadmiernej emisji do atmosfery spalin z ok. 290 mln samochodów w Europie.

"Od dawna mówi się więc o tym, że dobrze byłoby wykorzystać paliwa gazowe" - mówi prof. Kaleta. Ratunkiem może być wodór. Jako paliwo jest wyjątkowo przyjazny środowisku. Praktycznie jedynym produktem odpadowym jego spalania jest woda.

Sprawność samochodowych ogniw paliwowych będzie znacznie przewyższać sprawność najlepszych silników spalinowych, jak spodziewa się prof. Kaleta. Nim zasilanie ogniw paliwowych wodorem rozpocznie się na skalę masową, konieczne jest opracowanie metod efektywnego gromadzenia wodoru. W ramach "StorHy" wodór może być gromadzony na trzy sposoby: w stanie sprężonym, ciekłym (kriogenicznym) i stałym. Polski zespół zajmował się będzie wodorem sprężonym.

Jak przypomina Kaleta, od lat jednym z celów Instytutu jest rozwój interdyscyplinarnych badań stosowanych, umożliwiających budowę tzw. typoszeregu lekkich, wysokociśnieniowych zbiorników kompozytowych, które umożliwiłyby powszechne stosowanie metanu oraz wodoru jako paliwa samochodowego.

"Kompozytowy zbiornik wysokociśnieniowy jest wzorcowym przykładem produktu łączącego w sobie dużą wiedzę naukową i inżynierską z zakresu konstrukcji, technologii, inżynierii materiałowej i metodyki badań doświadczalnych" - mówi.

BEZPIECZNA BOMBA W SAMOCHODZIE

Kiedy mówimy o paliwie gazowym, najczęściej mamy na myśli propan butan, czyli gaz ciekły dostępny powszechnie na stacjach benzynowych, cechujący się jedynie niewielkim nadciśnieniem.

"W przypadku sprężonego gazu ziemnego (CNG- Compressed Natural Gas) nadciśnienie paliwa w zbiorniku wynosi 200 barów, a konstrukcja butli testowana jest pod ciśnieniem 600 barów" - mówi profesor. Gaz ziemny używany jest obecnie przede wszystkim do kuchenek.

W odróżnieniu od innych gazów, wodór może być sprężany do bardzo wysokich ciśnień, aż do 700 barów. "To naprawdę olbrzymie ciśnienie. Zbiornik paliwowy wypełniony gazem pod takim ciśnieniem porównać można do bomby, którą się wozi w samochodzie" - zaznacza.

Dlatego jednym z naczelnych zadań w ramach projektu jest opracowanie bezpiecznych metod gromadzenia wodoru, aby potencjalny użytkownik takiego paliwa się nie bał. Trzeba upewnić społeczeństwo, że wożenie w samochodzie tak silnie sprężonego gazu nie grozi wybuchem. By zapewnić bezpieczeństwo użytkowania, butle na wodór badane są pod ciśnieniem prawie trzykrotnie wyższym.

W przypadku metanu już się to udało. Mimo, że normy dla konstruktorów są bardzo ostre, uwierzono w zapewnienia o bezpieczeństwie tego gazu. "Obecnie napędzana metanem jest większość autobusów szkolnych w Stanach Zjednoczonych. Również pojazdy policji, grup antyterrorystycznych i lotniskowych służb transportowych" - mówi Kaleta.

Mimo dodatkowych kosztów i konieczności spełnienia wysokich wymogów jakościowych, okazuje się, że stopień bezpieczeństwa użytkowania samochodu w przypadku paliw gazowych jest wyższy niż w przypadku napędów klasycznych, benzynowych i dieselowskich.

Aby wypełniony silnie sprężonym wodorem zbiornik został uznany za bezpieczny dla użytkownika, musi jednak wytrzymać ciśnienie niszczące rzędu aż 2000 barów. Takim obciążeniom dostarczone Polakom przez partnerów ze "StorHy" zbiorniki poddawane są przez zespół Kalety.

POLSKA TECHNOLOGIA DLA BMW

Ciśnienia rzędu 700 barów stosuje się już w butlach stalowych do gromadzenia gazów technicznych. "Takie butle ważą jednak bardzo dużo, nawet do stu kilogramów i są czterokrotnie cięższe od kompozytowych. Trudno taki ciężar wozić w samochodzie" - mówi Kaleta.

W "StorHy" chodzi o to, żeby wypełniony sprężonym wodorem zbiornik był lekki i wytrzymały. Jeśli badania się powiodą, jedno tankowanie przy ciśnieniu 700 barów dawać będzie w zbiorniku 150- litrowym 7 kg wodoru. Tyle tego gazu powinno wystarczyć na przejazd odcinka o długości 550-650 km.

Zbiornik na sprężony wodór ma jednak nie tylko zalety. Aby był w stanie wytrzymać ciśnienie 700 barów, jego objętość musi wynosić aż 150 litrów. Jest to objętość trzykrotnie większa, niż w przypadku zbiorników na benzynę czy olej napędowy. "Coś za coś. Z licznych względów, między innymi ekologicznych i ekonomicznych, takie zbiorniki konstruować warto" - zapewnia Kaleta.

Warto tym bardziej, że wynikami badań zainteresowane są uczestniczące w "StorHy" wiodące koncerny samochodowe - Daimler Chrysler, BMW, Volvo i Ford. "Koncerny te chciałyby wejść na rynek z nowymi, bezpiecznymi i efektywnymi produktami" - wyjaśnia Kaleta.

INTELIGENTNY ZBIORNIK

Realizację "StorHy" rozpoczęto w marcu tego roku. "W listopadzie rozpoczniemy badania statyczne i zmęczeniowe zbiorników" - informuje Kaleta. Polegać one będą na wielokrotnym napełnianiu i rozładowywaniu zbiornika, w celu symulowania tankowania i zużywania gazu.

W ramach tego samego projektu IMiMT uczestniczy również w badaniach nad opracowaniem tzw. inteligentnej butli na wodór. "Mamy już duże doświadczenie w pracach ze zbiornikami na metan" - mówi Kaleta. W wyniku realizacji przez IMiMT projektu celowego KBN, uruchomiono w Polsce masową produkcję samochodowych zbiorników na metan.

Na butlach zainstalowane zostaną specjalne czujniki, głównie optyczne i magnetyczne, których rolą będzie określanie na bieżąco stanu bezpieczeństwa butli. Czujniki mają rejestrować, ile wodoru przenika przez ściankę butli.

"Wodór jest takim gazem, który nawet przy nowoczesnych rozwiązaniach technicznych będzie w niewielkich ilościach przez butlę przenikał" - wyjaśnia Kaleta. Docelowo każdy samochód wyposażony w tego typu butlę powinien mieć system czujników oraz komputer pokładowy analizujący na bieżąco stan butli.

Próby w ramach badań odbywają się w laboratorium IMiMT. "Do prób nie używamy jednak gazu, ponieważ byłoby to zbyt niebezpieczne w ramach instytutu" - zaznacza Kaleta.

Eksperymenty prowadzone są więc przy użyciu cieczy, medium bardziej bezpiecznego, oleju albo wody. "Wyniki są wiarygodne. Jednak nie zastępuje to w całości badań wytrzymałościowych. Takie badania, już z wykorzystaniem gazu, będą prowadzone przez naszych partnerów" - mówi Kaleta.

IMiMT jest jednym z pięciu przedstawicieli akademickich realizujących "StorHy". Wrocławscy naukowcy są jedynymi uczestnikami projektu reprezentującymi dawny blok socjalistyczny - podkreśla Kaleta.

"Podstawowym warunkiem naszych sukcesów jest interdyscyplinarny zespół naukowy. Musieliśmy zgromadzić specjalistów, którzy zajmują się problemami wytrzymałości materiałów, problemami konstrukcji oraz technologiami związanymi z tworzywami sztucznymi, włóknami wzmacniającymi (szklanymi i węglowymi) oraz żywicami polimerowymi" - mówi profesor.

PAP

Chcesz o tym porozmawiać na FORUM?

Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Naukowe oblicze futbolu
21-06-2018

Naukowe oblicze futbolu

Czym jest mecz dla matematyka? „Pojedynczym podziałem przedziału jednostkowego na zbiory równej miary”.

Rower przyszłości
21-06-2018

Rower przyszłości

Dane statystyczne pokazują, że aż 54% ludzi na świecie mieszka w miastach, a około połowa z nich jeździ do pracy samochodem.

W Polsce powstaje bioniczna nerka
21-06-2018

W Polsce powstaje bioniczna nerka

Grupa polskich naukowców pracuje nad stworzeniem bionicznej trzustki, której wykorzystanie zastąpi kiedyś konieczność przewlekłej insulinoterapii.

Naukowcy odkryli nowe wirusy
20-06-2018

Naukowcy odkryli nowe wirusy

Nieznane dotychczas gatunki wirusów występujące u małych ssaków odkryli naukowcy z Polski i USA w ramach międzynarodowego projektu.

Informacje dnia: Naukowe oblicze futbolu Polacy stworzyli prototyp drukarki 3D ze skanerem 3D Rower przyszłości W Polsce powstaje bioniczna nerka Białka iRhom2 kluczem do walki z chorobą Alzheimera Naukowcy odkryli nowe wirusy Naukowe oblicze futbolu Polacy stworzyli prototyp drukarki 3D ze skanerem 3D Rower przyszłości W Polsce powstaje bioniczna nerka Białka iRhom2 kluczem do walki z chorobą Alzheimera Naukowcy odkryli nowe wirusy Naukowe oblicze futbolu Polacy stworzyli prototyp drukarki 3D ze skanerem 3D Rower przyszłości W Polsce powstaje bioniczna nerka Białka iRhom2 kluczem do walki z chorobą Alzheimera Naukowcy odkryli nowe wirusy

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje