म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय ने हाइड्रोजन भंडारण बढ़ाने के लिए कार्बन फाइबर कंपोजिट का उपयोग कर अनुरूप क्यूबिक टैंक विकसित किए हैंकंपोजिट की दुनिया

बीईवी और एफसीईवी के लिए मानक फ्लैट-प्लेटफ़ॉर्म टैंक कंकाल निर्माण के साथ थर्मोप्लास्टिक और थर्मोसेट कंपोजिट का उपयोग करते हैं जो 25% अधिक एच2 स्टोरेज प्रदान करता है।#हाइड्रोजन #प्रवृत्ति
बीएमडब्लू (BMW) के साथ सहयोग के बाद दिखाया गया कि एक क्यूबिक टैंक कई छोटे सिलेंडरों की तुलना में उच्च वॉल्यूमेट्रिक दक्षता प्रदान कर सकता है, म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय ने एक समग्र संरचना और धारावाहिक उत्पादन के लिए एक स्केलेबल निर्माण प्रक्रिया विकसित करने के लिए एक परियोजना शुरू की।छवि क्रेडिट: टीयू ड्रेसडेन (ऊपर) बाएं), म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय, कार्बन कंपोजिट विभाग (एलसीसी)
शून्य-उत्सर्जन (H2) हाइड्रोजन द्वारा संचालित ईंधन सेल इलेक्ट्रिक वाहन (FCEVs) शून्य पर्यावरणीय लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए अतिरिक्त साधन प्रदान करते हैं।H2 इंजन वाली एक फ्यूल सेल पैसेंजर कार को 5-7 मिनट में भरा जा सकता है और इसकी रेंज 500 किमी है, लेकिन वर्तमान में उत्पादन की कम मात्रा के कारण यह अधिक महंगी है।लागत कम करने का एक तरीका बीईवी और एफसीईवी मॉडल के लिए एक मानक मंच का उपयोग करना है।यह वर्तमान में संभव नहीं है क्योंकि एफसीईवी में 700 बार पर संपीड़ित एच2 गैस (सीजीएच2) को स्टोर करने के लिए उपयोग किए जाने वाले टाइप 4 बेलनाकार टैंक अंडरबॉडी बैटरी डिब्बों के लिए उपयुक्त नहीं हैं जिन्हें इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए सावधानीपूर्वक डिजाइन किया गया है।हालांकि, तकिए और क्यूब्स के रूप में दबाव वाले बर्तन इस फ्लैट पैकेजिंग स्थान में फिट हो सकते हैं।
"समग्र अनुरूप दबाव पोत" के लिए पेटेंट US5577630A, 1995 में थियोकोल कॉर्प द्वारा दायर आवेदन (बाएं) और 2009 में बीएमडब्ल्यू द्वारा पेटेंट किए गए आयताकार दबाव पोत (दाएं)।
म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय (टीयूएम, म्यूनिख, जर्मनी) के कार्बन कंपोजिट विभाग (एलसीसी) इस अवधारणा को विकसित करने के लिए दो परियोजनाओं में शामिल है।पहला है Polymers4Hydrogen (P4H), जिसका नेतृत्व Leoben Polymer Competence Center (PCCL, Leoben, ऑस्ट्रिया) कर रहा है।एलसीसी कार्य पैकेज का नेतृत्व फेलो एलिजाबेथ ग्लेस द्वारा किया जाता है।
दूसरी परियोजना हाइड्रोजन प्रदर्शन और विकास पर्यावरण (HyDDen) है, जहां LCC का नेतृत्व शोधकर्ता क्रिश्चियन जैगर कर रहे हैं।दोनों का उद्देश्य कार्बन फाइबर कंपोजिट का उपयोग करके एक उपयुक्त CGH2 टैंक बनाने के लिए निर्माण प्रक्रिया का बड़े पैमाने पर प्रदर्शन करना है।
फ्लैट बैटरी सेल (बाएं) और स्टील लाइनर्स से बने क्यूबिक टाइप 2 प्रेशर वेसल्स और एक कार्बन फाइबर/एपॉक्सी कम्पोजिट बाहरी शेल (दाएं) में छोटे व्यास के सिलेंडर स्थापित किए जाने पर सीमित वॉल्यूमेट्रिक दक्षता होती है।छवि स्रोत: आंकड़े 3 और 6 रूफ और ज़रेम्बा एट अल द्वारा "आंतरिक तनाव पैरों के साथ टाइप II दबाव बॉक्स पोत के लिए संख्यात्मक डिजाइन दृष्टिकोण" से हैं।
P4H ने एक प्रायोगिक क्यूब टैंक बनाया है जो कार्बन फाइबर प्रबलित एपॉक्सी में लिपटे समग्र तनाव पट्टियों/स्ट्रट्स के साथ थर्मोप्लास्टिक फ्रेम का उपयोग करता है।HyDDen एक समान डिजाइन का उपयोग करेगा, लेकिन सभी थर्मोप्लास्टिक कम्पोजिट टैंकों के निर्माण के लिए स्वचालित फाइबर लेअप (AFP) का उपयोग करेगा।
थिओकोल कार्पोरेशन द्वारा एक पेटेंट आवेदन से लेकर 1995 में "समग्र अनुरूप दबाव पोत" से लेकर 1997 में जर्मन पेटेंट DE19749950C2 तक, संपीड़ित गैस वाहिकाओं में "कोई भी ज्यामितीय विन्यास हो सकता है", लेकिन विशेष रूप से फ्लैट और अनियमित आकार, खोल समर्थन से जुड़े एक गुहा में .तत्वों का उपयोग किया जाता है ताकि वे गैस के विस्तार के बल का सामना कर सकें।
2006 का लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी (एलएलएनएल) पेपर तीन दृष्टिकोणों का वर्णन करता है: एक फिलामेंट घाव अनुरूप दबाव पोत, एक आंतरिक ऑर्थोरोम्बिक जाली संरचना (2 सेमी या उससे कम की छोटी कोशिकाएं), एक पतली दीवार वाले एच 2 कंटेनर से घिरा एक माइक्रोलैटिस दबाव पोत। और एक रेप्लिकेटर कंटेनर, जिसमें एक आंतरिक संरचना होती है जिसमें चिपके हुए छोटे हिस्से होते हैं (जैसे, हेक्सागोनल प्लास्टिक के छल्ले) और पतली बाहरी खोल की त्वचा की संरचना।डुप्लीकेट कंटेनर बड़े कंटेनरों के लिए सबसे उपयुक्त होते हैं जहां पारंपरिक तरीकों को लागू करना मुश्किल हो सकता है।
2009 में वोक्सवैगन द्वारा दायर पेटेंट DE102009057170A एक वाहन पर लगे दबाव पोत का वर्णन करता है जो अंतरिक्ष उपयोग में सुधार करते हुए उच्च वजन दक्षता प्रदान करेगा।आयताकार टैंक दो आयताकार विपरीत दीवारों के बीच तनाव कनेक्टर्स का उपयोग करते हैं, और कोने गोल होते हैं।
उपरोक्त और अन्य अवधारणाओं को ग्लीस एट अल द्वारा "स्ट्रेच बार्स के साथ क्यूबिक प्रेशर वेसल्स के लिए प्रक्रिया विकास" पेपर में ग्लीस द्वारा उद्धृत किया गया है।ECCM20 (26-30 जून, 2022, लुसाने, स्विट्जरलैंड) में।इस लेख में, वह माइकल रूफ और स्वेन ज़रेम्बा द्वारा प्रकाशित एक TUM अध्ययन का हवाला देती है, जिसमें पाया गया कि आयताकार पक्षों को जोड़ने वाले टेंशन स्ट्रट्स के साथ एक क्यूबिक प्रेशर वेसल कई छोटे सिलेंडरों की तुलना में अधिक कुशल है जो एक फ्लैट बैटरी के स्थान में फिट होते हैं, जो लगभग 25 प्रदान करते हैं। % अधिक।स्टोरेज की जगह।
ग्लीस के अनुसार, एक फ्लैट मामले में बड़ी संख्या में छोटे प्रकार के 4 सिलेंडरों को स्थापित करने में समस्या यह है कि "सिलेंडरों के बीच की मात्रा बहुत कम हो जाती है और सिस्टम में बहुत बड़ी एच 2 गैस पारगमन सतह भी होती है।कुल मिलाकर, सिस्टम घन जार की तुलना में कम भंडारण क्षमता प्रदान करता है।
हालांकि, टैंक के क्यूबिक डिजाइन के साथ अन्य समस्याएं भी हैं।"जाहिर है, संपीड़ित गैस के कारण, आपको सपाट दीवारों पर झुकने वाली ताकतों का प्रतिकार करने की आवश्यकता है," ग्लीस ने कहा।"इसके लिए, आपको एक प्रबलित संरचना की आवश्यकता है जो आंतरिक रूप से टैंक की दीवारों से जुड़ती है।लेकिन कंपोजिट के साथ ऐसा करना मुश्किल है।"
ग्‍लेस और उनकी टीम ने टेंशन बार को दबाव वेसल में इस तरह शामिल करने की कोशिश की, जो फिलामेंट वाइंडिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्‍त हो।"यह उच्च मात्रा के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है," वह बताती है, "और हमें ज़ोन में प्रत्येक भार के लिए फाइबर अभिविन्यास को अनुकूलित करने के लिए कंटेनर की दीवारों के घुमावदार पैटर्न को डिजाइन करने की अनुमति भी देता है।"
P4H प्रोजेक्ट के लिए ट्रायल क्यूबिक कम्पोजिट टैंक बनाने के चार चरण।छवि क्रेडिट: "ब्रेस के साथ घन दबाव वाहिकाओं के लिए एक उत्पादन प्रक्रिया का विकास", म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय, पॉलिमर4हाइड्रोजन परियोजना, ईसीसीएम20, जून 2022।
ऑन-चेन प्राप्त करने के लिए, टीम ने एक नई अवधारणा विकसित की है जिसमें चार मुख्य चरण शामिल हैं, जैसा कि ऊपर दिखाया गया है।स्टेप्स पर काले रंग से दिखाए गए टेंशन स्ट्रट्स, MAI स्केलेट प्रोजेक्ट से ली गई विधियों का उपयोग करके निर्मित एक पूर्वनिर्मित फ्रेम संरचना है।इस परियोजना के लिए, बीएमडब्लू (BMW) ने चार फाइबर-प्रबलित पुल्ट्रूज़न रॉड्स का उपयोग करके एक विंडशील्ड फ्रेम "फ्रेमवर्क" विकसित किया, जिसे बाद में एक प्लास्टिक फ्रेम में ढाला गया।
एक प्रायोगिक क्यूबिक टैंक का फ्रेम।TUM द्वारा मुद्रित हेक्सागोनल कंकाल खंड 3D बिना प्रबलित PLA फिलामेंट (शीर्ष) का उपयोग करके, CF/PA6 पल्ट्रूज़न रॉड को तनाव ब्रेसिज़ (मध्य) के रूप में सम्मिलित करना और फिर फ़िलामेंट को ब्रेसिज़ (नीचे) के चारों ओर लपेटना।छवि क्रेडिट: म्यूनिख एलसीसी के तकनीकी विश्वविद्यालय।
"विचार यह है कि आप एक क्यूबिक टैंक के फ्रेम को एक मॉड्यूलर संरचना के रूप में बना सकते हैं," ग्लेस ने कहा।"इन मॉड्यूल्स को फिर एक मोल्डिंग टूल में रखा जाता है, टेंशन स्ट्रट्स को फ्रेम मॉड्यूल्स में रखा जाता है, और फिर MAI Skelet's मेथड का इस्तेमाल स्ट्रट्स के चारों ओर फ्रेम पार्ट्स के साथ इंटीग्रेट करने के लिए किया जाता है।"बड़े पैमाने पर उत्पादन विधि, जिसके परिणामस्वरूप एक संरचना होती है जिसे भंडारण टैंक समग्र खोल को लपेटने के लिए मंडल या कोर के रूप में उपयोग किया जाता है।
TUM ने टैंक फ्रेम को ठोस पक्षों, गोल कोनों और ऊपर और नीचे एक हेक्सागोनल पैटर्न के साथ एक क्यूबिक "कुशन" के रूप में डिज़ाइन किया है जिसके माध्यम से संबंधों को डाला और जोड़ा जा सकता है।इन रैक के लिए छेद भी 3डी प्रिंटेड थे।"हमारे शुरुआती प्रायोगिक टैंक के लिए, हमने पॉलीलैक्टिक एसिड [पीएलए, एक बायो-आधारित थर्मोप्लास्टिक] का उपयोग करके 3डी प्रिंटेड हेक्सागोनल फ्रेम सेक्शन बनाए क्योंकि यह आसान और सस्ता था," ग्लेस ने कहा।
टीम ने संबंधों के रूप में उपयोग के लिए एसजीएल कार्बन (मीटिंगेन, जर्मनी) से 68 पुल्ट्रुडेड कार्बन फाइबर प्रबलित पॉलियामाइड 6 (पीए6) छड़ें खरीदीं।"अवधारणा का परीक्षण करने के लिए, हमने कोई मोल्डिंग नहीं किया," ग्लीस कहते हैं, "लेकिन बस स्पेसर्स को 3 डी प्रिंटेड हनीकॉम्ब कोर फ्रेम में डाला और उन्हें एपॉक्सी गोंद से चिपका दिया।यह तब टैंक को घुमाने के लिए एक मंडल प्रदान करता है।वह नोट करती है कि हालांकि इन छड़ों को हवा देना अपेक्षाकृत आसान है, फिर भी कुछ महत्वपूर्ण समस्याएं हैं जिनका वर्णन बाद में किया जाएगा।
"पहले चरण में, हमारा लक्ष्य डिजाइन की विनिर्माण क्षमता को प्रदर्शित करना और उत्पादन अवधारणा में समस्याओं की पहचान करना था," ग्लीस ने समझाया।"तो तनाव कंकाल की संरचना की बाहरी सतह से फैलता है, और हम गीले फिलामेंट वाइंडिंग का उपयोग करके कार्बन फाइबर को इस कोर से जोड़ते हैं।उसके बाद, तीसरे चरण में, हम प्रत्येक टाई रॉड के सिर को मोड़ते हैं।थर्माप्लास्टिक, इसलिए हम सिर को फिर से आकार देने के लिए गर्मी का उपयोग करते हैं ताकि यह चपटा हो जाए और लपेटने की पहली परत में बंद हो जाए।हम तब संरचना को फिर से लपेटने के लिए आगे बढ़ते हैं ताकि फ्लैट थ्रस्ट हेड टैंक के भीतर ज्यामितीय रूप से संलग्न हो।दीवारों पर लेमिनेट।
वाइंडिंग के लिए स्पेसर कैप।फिलामेंट वाइंडिंग के दौरान तंतुओं को उलझने से रोकने के लिए TUM टेंशन रॉड्स के सिरों पर प्लास्टिक कैप का उपयोग करता है।छवि क्रेडिट: म्यूनिख एलसीसी के तकनीकी विश्वविद्यालय।
ग्लेस ने दोहराया कि यह पहला टैंक अवधारणा का प्रमाण था।“3डी प्रिंटिंग और ग्लू का उपयोग केवल शुरुआती परीक्षण के लिए था और इससे हमें कुछ समस्याओं का अंदाजा हुआ।उदाहरण के लिए, वाइंडिंग के दौरान, तंतु तनाव की छड़ों के सिरों से चिपक गए, जिससे फाइबर टूट गया, फाइबर क्षति हुई और इसका मुकाबला करने के लिए फाइबर की मात्रा कम हो गई।हमने निर्माण सामग्री के रूप में कुछ प्लास्टिक की टोपियों का उपयोग किया, जिन्हें पहले घुमावदार कदम से पहले खंभे पर रखा गया था। फिर, जब आंतरिक टुकड़े टुकड़े किए गए, तो हमने इन सुरक्षात्मक टोपियों को हटा दिया और अंतिम लपेटने से पहले खंभे के सिरों को फिर से आकार दिया।
टीम ने विभिन्न पुनर्निर्माण परिदृश्यों के साथ प्रयोग किया।ग्रेस कहते हैं, "जो लोग चारों ओर देखते हैं वे सबसे अच्छा काम करते हैं।""इसके अलावा, प्रोटोटाइप चरण के दौरान, हमने गर्मी लागू करने और टाई रॉड सिरों को दोबारा बदलने के लिए एक संशोधित वेल्डिंग उपकरण का इस्तेमाल किया।एक बड़े पैमाने पर उत्पादन की अवधारणा में, आपके पास एक बड़ा उपकरण होगा जो स्ट्रट्स के सभी सिरों को एक ही समय में एक इंटीरियर फ़िनिश लेमिनेट में आकार और बना सकता है।.”
ड्रॉबार हेड्स को फिर से आकार दिया गया।TUM ने विभिन्न अवधारणाओं के साथ प्रयोग किया और टैंक की दीवार के टुकड़े टुकड़े को जोड़ने के लिए समग्र संबंधों के सिरों को संरेखित करने के लिए वेल्ड को संशोधित किया।छवि क्रेडिट: "ब्रेस के साथ घन दबाव वाहिकाओं के लिए एक उत्पादन प्रक्रिया का विकास", म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय, पॉलिमर4हाइड्रोजन परियोजना, ईसीसीएम20, जून 2022।
इस प्रकार, लेमिनेट को पहले वाइंडिंग चरण के बाद ठीक किया जाता है, पदों को फिर से आकार दिया जाता है, TUM फिलामेंट्स की दूसरी वाइंडिंग को पूरा करता है, और फिर बाहरी टैंक की दीवार के लेमिनेट को दूसरी बार ठीक किया जाता है।कृपया ध्यान दें कि यह एक टाइप 5 टैंक डिज़ाइन है, जिसका अर्थ है कि इसमें गैस अवरोधक के रूप में प्लास्टिक लाइनर नहीं है।नीचे अगले चरण अनुभाग में चर्चा देखें।
"हमने पहले डेमो को क्रॉस सेक्शन में काट दिया और जुड़े हुए क्षेत्र को मैप किया," ग्लेस ने कहा।"एक क्लोज-अप से पता चलता है कि हमारे पास टुकड़े टुकड़े के साथ कुछ गुणवत्ता के मुद्दे थे, जिसमें अकड़ वाले सिर आंतरिक टुकड़े टुकड़े पर सपाट नहीं थे।"
टैंक की आंतरिक और बाहरी दीवारों के टुकड़े टुकड़े के बीच अंतराल के साथ समस्याओं का समाधान।संशोधित टाई रॉड हेड प्रायोगिक टैंक के पहले और दूसरे मोड़ के बीच एक अंतर पैदा करता है।छवि क्रेडिट: म्यूनिख एलसीसी के तकनीकी विश्वविद्यालय।
यह शुरुआती 450 x 290 x 80 मिमी टैंक पिछली गर्मियों में पूरा हुआ था।"हमने तब से बहुत प्रगति की है, लेकिन हमारे पास अभी भी आंतरिक और बाहरी टुकड़े टुकड़े के बीच एक अंतर है," ग्लेस ने कहा।"तो हमने उन अंतरालों को एक साफ, उच्च चिपचिपापन राल से भरने की कोशिश की।यह वास्तव में स्टड और लेमिनेट के बीच संबंध में सुधार करता है, जो यांत्रिक तनाव को बहुत बढ़ाता है।"
वांछित घुमावदार पैटर्न के समाधान सहित टीम ने टैंक डिजाइन और प्रक्रिया को विकसित करना जारी रखा।"परीक्षण टैंक के किनारों को पूरी तरह से कर्ल नहीं किया गया था क्योंकि इस ज्यामिति के लिए घुमावदार रास्ता बनाना मुश्किल था," ग्लेस ने समझाया।"हमारा प्रारंभिक घुमावदार कोण 75 डिग्री था, लेकिन हम जानते थे कि इस दबाव पोत में लोड को पूरा करने के लिए कई सर्किटों की आवश्यकता थी।हम अभी भी इस समस्या का समाधान ढूंढ रहे हैं, लेकिन वर्तमान में बाजार में उपलब्ध सॉफ़्टवेयर के साथ यह आसान नहीं है।यह एक अनुवर्ती परियोजना बन सकती है।
"हमने इस उत्पादन अवधारणा की व्यवहार्यता का प्रदर्शन किया है," ग्लीस कहते हैं, "लेकिन हमें टुकड़े टुकड़े के बीच संबंध को बेहतर बनाने और टाई की छड़ को फिर से आकार देने के लिए और काम करने की आवश्यकता है।"एक परीक्षण मशीन पर बाहरी परीक्षण।आप स्पेसर्स को टुकड़े टुकड़े से बाहर खींचते हैं और यांत्रिक भार का परीक्षण करते हैं जो उन जोड़ों का सामना कर सकते हैं।
पॉलीमर्स4हाइड्रोजन परियोजना का यह हिस्सा 2023 के अंत तक पूरा हो जाएगा, जिस समय तक ग्लीस को दूसरे प्रदर्शन टैंक को पूरा करने की उम्मीद है।दिलचस्प बात यह है कि डिजाइन आज टैंक की दीवारों में फ्रेम और थर्मोसेट कंपोजिट में साफ-सुथरे प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्स का उपयोग करते हैं।क्या अंतिम प्रदर्शन टैंक में इस हाइब्रिड दृष्टिकोण का उपयोग किया जाएगा?"हाँ," ग्रेस ने कहा।"Polymers4Hydrogen प्रोजेक्ट में हमारे सहयोगी बेहतर हाइड्रोजन बाधा गुणों के साथ एपॉक्सी रेजिन और अन्य समग्र मैट्रिक्स सामग्री विकसित कर रहे हैं।"वह इस काम पर काम कर रहे दो भागीदारों, पीसीसीएल और टैम्पियर विश्वविद्यालय (टैम्पियर, फिनलैंड) को सूचीबद्ध करती है।
ग्लीस और उनकी टीम ने जानकारी का आदान-प्रदान भी किया और एलसीसी कंफर्मल कम्पोजिट टैंक से दूसरी हाईडेन परियोजना पर जैगर के साथ विचारों पर चर्चा की।
"हम अनुसंधान ड्रोन के लिए एक अनुरूप समग्र दबाव पोत का उत्पादन करेंगे," जैगर कहते हैं।"यह टीयूएम - एलसीसी और हेलीकॉप्टर प्रौद्योगिकी विभाग (एचटी) के एयरोस्पेस और जिओडेटिक विभाग के दो विभागों के बीच एक सहयोग है।परियोजना 2024 के अंत तक पूरी हो जाएगी और हम वर्तमान में दबाव पोत को पूरा कर रहे हैं।एक डिजाइन जो एक एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव दृष्टिकोण से अधिक है।इस प्रारंभिक अवधारणा चरण के बाद, अगला कदम विस्तृत संरचनात्मक मॉडलिंग करना और दीवार संरचना के बाधा प्रदर्शन की भविष्यवाणी करना है।"
"संपूर्ण विचार एक हाइब्रिड ईंधन सेल और बैटरी प्रणोदन प्रणाली के साथ एक खोजपूर्ण ड्रोन विकसित करना है," उन्होंने जारी रखा।यह उच्च शक्ति भार (यानी टेकऑफ़ और लैंडिंग) के दौरान बैटरी का उपयोग करेगा और फिर हल्के लोड क्रूज़िंग के दौरान ईंधन सेल पर स्विच करेगा।"एचटी टीम के पास पहले से ही एक शोध ड्रोन था और बैटरी और ईंधन कोशिकाओं दोनों का उपयोग करने के लिए पावरट्रेन को फिर से डिजाइन किया," येजर ने कहा।"उन्होंने इस संचरण का परीक्षण करने के लिए एक CGH2 टैंक भी खरीदा।"
"मेरी टीम को एक प्रेशर टैंक प्रोटोटाइप बनाने का काम सौंपा गया था जो फिट होगा, लेकिन पैकेजिंग के मुद्दों के कारण नहीं जो एक बेलनाकार टैंक बनाएगा," वे बताते हैं।"एक चापलूसी वाला टैंक हवा के अधिक प्रतिरोध की पेशकश नहीं करता है।इसलिए आपको बेहतर उड़ान प्रदर्शन मिलता है।टैंक आयाम लगभग।830 x 350 x 173 मिमी।
पूरी तरह से थर्माप्लास्टिक एएफपी अनुरूप टैंक।HyDDen परियोजना के लिए, TUM में LCC टीम ने शुरू में Glace (ऊपर) द्वारा उपयोग किए गए समान दृष्टिकोण की खोज की, लेकिन फिर कई संरचनात्मक मॉड्यूल के संयोजन का उपयोग करके एक दृष्टिकोण पर चले गए, जो तब AFP (नीचे) का उपयोग करके अत्यधिक उपयोग किए गए थे।छवि क्रेडिट: म्यूनिख एलसीसी के तकनीकी विश्वविद्यालय।
यागर कहते हैं, "एक विचार एलिज़ाबेथ [ग्लीस] दृष्टिकोण के समान है," उच्च झुकने वाली ताकतों की क्षतिपूर्ति के लिए पोत की दीवार पर तनाव ब्रेसिज़ लगाने के लिए।हालांकि, टैंक बनाने के लिए घुमावदार प्रक्रिया का उपयोग करने के बजाय, हम एएफपी का उपयोग करते हैं।इसलिए, हमने दबाव पोत का एक अलग खंड बनाने के बारे में सोचा, जिसमें रैक पहले से ही एकीकृत हैं।इस दृष्टिकोण ने मुझे इनमें से कई एकीकृत मॉड्यूलों को संयोजित करने और फिर अंतिम एएफपी वाइंडिंग से पहले सब कुछ सील करने के लिए एक एंड कैप लगाने की अनुमति दी।
"हम इस तरह की अवधारणा को अंतिम रूप देने की कोशिश कर रहे हैं," उन्होंने जारी रखा, "और सामग्री के चयन का परीक्षण भी शुरू करते हैं, जो कि H2 गैस पैठ के लिए आवश्यक प्रतिरोध सुनिश्चित करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।इसके लिए, हम मुख्य रूप से थर्माप्लास्टिक सामग्री का उपयोग करते हैं और इस बात पर काम कर रहे हैं कि एएफपी मशीन में सामग्री इस पारगमन व्यवहार और प्रसंस्करण को कैसे प्रभावित करेगी।यह समझना महत्वपूर्ण है कि क्या उपचार का प्रभाव पड़ेगा और यदि किसी पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता है।हम यह भी जानना चाहते हैं कि क्या अलग-अलग ढेर दबाव पोत के माध्यम से हाइड्रोजन पारगमन को प्रभावित करेंगे।"
टैंक पूरी तरह से थर्मोप्लास्टिक से बना होगा और स्ट्रिप्स की आपूर्ति तेजिन कार्बन यूरोप जीएमबीएच (वुपर्टल, जर्मनी) द्वारा की जाएगी।"हम उनके पीपीएस [पॉलीफेनिलीन सल्फाइड], पीईके [पॉलीथर केटोन] और एलएम पीएईके [कम पिघलने वाली पॉलीरील केटोन] सामग्री का उपयोग करेंगे," यागर ने कहा।"फिर यह देखने के लिए तुलना की जाती है कि कौन सा पैठ सुरक्षा और बेहतर प्रदर्शन वाले भागों का उत्पादन करने के लिए सबसे अच्छा है।"वह अगले साल के भीतर परीक्षण, संरचनात्मक और प्रक्रिया मॉडलिंग और पहले प्रदर्शनों को पूरा करने की उम्मीद करता है।
जलवायु परिवर्तन, पर्यावरण, ऊर्जा, गतिशीलता, नवाचार और प्रौद्योगिकी के लिए संघीय मंत्रालय और डिजिटल प्रौद्योगिकी और अर्थशास्त्र के लिए संघीय मंत्रालय के COMET कार्यक्रम के भीतर COMET मॉड्यूल "पॉलिमर4हाइड्रोजन" (आईडी 21647053) के भीतर अनुसंधान कार्य किया गया था।.लेखक भाग लेने वाले भागीदारों को धन्यवाद देते हैं पॉलिमर कम्पीटेंस सेंटर लियोबेन जीएमबीएच (पीसीसीएल, ऑस्ट्रिया), मोंटानुवर्सिटेट लियोबेन (पॉलिमर इंजीनियरिंग और विज्ञान संकाय, पॉलिमर सामग्री के रसायन विज्ञान विभाग, सामग्री विज्ञान और पॉलिमर परीक्षण विभाग), टाम्परे विश्वविद्यालय (इंजीनियरिंग संकाय) सामग्री)।) Science), Peak Technology और Faurecia ने इस शोध कार्य में योगदान दिया।कॉमेट-मॉड्यूल ऑस्ट्रिया की सरकार और स्टायरिया राज्य की सरकार द्वारा वित्त पोषित है।
लोड-बेयरिंग संरचनाओं के लिए पूर्व-प्रबलित शीट्स में निरंतर फाइबर होते हैं - न केवल कांच से, बल्कि कार्बन और धातु से भी।
समग्र भागों को बनाने के कई तरीके हैं।इसलिए, किसी विशेष भाग के लिए विधि का चुनाव सामग्री, भाग के डिज़ाइन और अंतिम उपयोग या अनुप्रयोग पर निर्भर करेगा।यहाँ एक चयन गाइड है।
शॉकर कंपोजिट्स और आर एंड एम इंटरनेशनल एक पुनर्नवीनीकरण कार्बन फाइबर आपूर्ति श्रृंखला विकसित कर रहे हैं जो शून्य वध प्रदान करता है, कुंवारी फाइबर की तुलना में कम लागत और अंततः संरचनात्मक गुणों में निरंतर फाइबर तक पहुंचने वाली लंबाई प्रदान करेगा।