ព័ត៌មាន - សាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកទេសនៃទីក្រុងមុយនិចបង្កើតធុងគូបរាងសំប៉ែតដោយប្រើសមាសធាតុសរសៃកាបូនដើម្បីបង្កើនការផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែន

ធុងស្តង់ដារសម្រាប់រថយន្ត BEV និង FCEV ប្រើប្រាស់សមាសធាតុទែម៉ូប្លាស្ទិក និងទែម៉ូសិតដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រោងឆ្អឹងដែលផ្តល់ការផ្ទុក H2 ច្រើនជាង 25%។ #អ៊ីដ្រូសែន #និន្នាការ
បន្ទាប់ពីកិច្ចសហការជាមួយ BMW បានបង្ហាញថា ធុងគូបអាចផ្តល់ប្រសិទ្ធភាពបរិមាណខ្ពស់ជាងស៊ីឡាំងតូចៗច្រើន សាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកទេសនៃទីក្រុងមុយនិចបានចាប់ផ្តើមគម្រោងមួយដើម្បីអភិវឌ្ឍរចនាសម្ព័ន្ធសមាសធាតុ និងដំណើរការផលិតដែលអាចធ្វើមាត្រដ្ឋានបានសម្រាប់ការផលិតជាបន្តបន្ទាប់។ ឥណទានរូបភាព៖ TU Dresden (ខាងលើ) ខាងឆ្វេង) សាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកទេសនៃទីក្រុងមុយនិច នាយកដ្ឋានសមាសធាតុកាបូន (LCC)
យានយន្តអគ្គិសនីកោសិកាឥន្ធនៈ (FCEV) ដែលដំណើរការដោយអ៊ីដ្រូសែនដែលមិនបញ្ចេញឧស្ម័ន (H2) ផ្តល់មធ្យោបាយបន្ថែមដើម្បីសម្រេចបាននូវគោលដៅបរិស្ថានសូន្យ។ រថយន្តដឹកអ្នកដំណើរកោសិកាឥន្ធនៈដែលមានម៉ាស៊ីន H2 អាចបំពេញបានក្នុងរយៈពេល 5-7 នាទី និងមានចម្ងាយបើកបរ 500 គីឡូម៉ែត្រ ប៉ុន្តែបច្ចុប្បន្នមានតម្លៃថ្លៃជាងដោយសារតែបរិមាណផលិតកម្មទាប។ វិធីមួយដើម្បីកាត់បន្ថយថ្លៃដើមគឺត្រូវប្រើវេទិកាស្តង់ដារសម្រាប់ម៉ូដែល BEV និង FCEV។ នេះមិនអាចធ្វើទៅបានទេនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ពីព្រោះធុងស៊ីឡាំងប្រភេទទី 4 ដែលប្រើសម្រាប់រក្សាទុកឧស្ម័ន H2 ដែលបានបង្ហាប់ (CGH2) នៅ 700 បារនៅក្នុង FCEV មិនស័ក្តិសមសម្រាប់បន្ទប់ថ្មក្រោមតួរថយន្តដែលត្រូវបានរចនាឡើងយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្នសម្រាប់យានយន្តអគ្គិសនីនោះទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នាវាសម្ពាធក្នុងទម្រង់ជាខ្នើយ និងគូបអាចដាក់ចូលទៅក្នុងកន្លែងវេចខ្ចប់រាបស្មើនេះបាន។
សិទ្ធិប៉ាតង់ US5577630A សម្រាប់ “Composite Conformal Pressure Vessel” ដែលដាក់ពាក្យស្នើសុំដោយ Thiokol Corp. ក្នុងឆ្នាំ 1995 (ខាងឆ្វេង) និងនាវាសម្ពាធរាងចតុកោណកែងដែល BMW ទទួលបានសិទ្ធិប៉ាតង់ក្នុងឆ្នាំ 2009 (ខាងស្តាំ)។
នាយកដ្ឋានសមាសធាតុកាបូន (LCC) នៃសាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកទេសមុយនិច (TUM, ទីក្រុងមុយនិច, ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់) បានចូលរួមក្នុងគម្រោងពីរដើម្បីអភិវឌ្ឍគោលគំនិតនេះ។ គម្រោងទីមួយគឺ Polymers4Hydrogen (P4H) ដឹកនាំដោយមជ្ឈមណ្ឌលសមត្ថភាពប៉ូលីមែរ Leoben (PCCL, Leoben, ប្រទេសអូទ្រីស)។ កញ្ចប់ការងារ LCC ត្រូវបានដឹកនាំដោយសមាជិក Elizabeth Glace។
គម្រោងទីពីរគឺបរិស្ថានបង្ហាញអ៊ីដ្រូសែន និងអភិវឌ្ឍន៍ (HyDDen) ដែល LCC ដឹកនាំដោយអ្នកស្រាវជ្រាវ Christian Jaeger។ ទាំងពីរមានគោលបំណងបង្កើតការបង្ហាញទ្រង់ទ្រាយធំនៃដំណើរការផលិតសម្រាប់ផលិតធុង CGH2 ដែលសមស្របដោយប្រើសមាសធាតុសរសៃកាបូន។
ប្រសិទ្ធភាពបរិមាណមានកំណត់ នៅពេលដែលស៊ីឡាំងអង្កត់ផ្ចិតតូចៗត្រូវបានដំឡើងនៅក្នុងកោសិកាថ្មសំប៉ែត (ខាងឆ្វេង) និងធុងសម្ពាធប្រភេទគូបប្រភេទទី 2 ដែលធ្វើពីស្រទាប់ដែកថែប និងសំបកខាងក្រៅធ្វើពីសរសៃកាបូន/អេប៉ុកស៊ី (ខាងស្តាំ)។ ប្រភពរូបភាព៖ រូបភាពទី 3 និងទី 6 គឺមកពី “វិធីសាស្រ្តរចនាជាលេខសម្រាប់ធុងប្រអប់សម្ពាធប្រភេទទី II ដែលមានជើងតានតឹងខាងក្នុង” ដោយ Ruf និង Zaremba et al។
ក្រុមហ៊ុន P4H បានផលិតធុងគូបពិសោធន៍មួយដែលប្រើស៊ុមទែម៉ូប្លាស្ទិកជាមួយនឹងខ្សែរឹត/សសរសមាសធាតុរុំដោយអេប៉ុកស៊ីពង្រឹងដោយជាតិសរសៃកាបូន។ ក្រុមហ៊ុន HyDDen នឹងប្រើការរចនាស្រដៀងគ្នា ប៉ុន្តែនឹងប្រើការដាក់សរសៃដោយស្វ័យប្រវត្តិ (AFP) ដើម្បីផលិតធុងសមាសធាតុទែម៉ូប្លាស្ទិកទាំងអស់។
ចាប់ពីពាក្យស្នើសុំប៉ាតង់ដោយក្រុមហ៊ុន Thiokol Corp. រហូតដល់ "ធុងសម្ពាធសមាសធាតុ" ក្នុងឆ្នាំ 1995 រហូតដល់ប៉ាតង់អាល្លឺម៉ង់ DE19749950C2 ក្នុងឆ្នាំ 1997 ធាតុនៃធុងឧស្ម័នដែលបានបង្ហាប់ "អាចមានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធធរណីមាត្រណាមួយ" ប៉ុន្តែជាពិសេសរាងសំប៉ែត និងមិនទៀងទាត់ នៅក្នុងប្រហោងដែលភ្ជាប់ទៅនឹងជើងទ្រសំបក។
ឯកសារមួយរបស់មន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Lawrence Livermore (LLNL) ឆ្នាំ 2006 បានពិពណ៌នាអំពីវិធីសាស្រ្តបីយ៉ាង៖ ធុងសម្ពាធរាងជារង្វង់ដែលមានសរសៃអំបោះ ធុងសម្ពាធមីក្រូឡាទីសដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធក្រឡាចត្រង្គអ័រថូហុមប៊ីកខាងក្នុង (កោសិកាតូចៗ 2 សង់ទីម៉ែត្រ ឬតិចជាង) ហ៊ុំព័ទ្ធដោយធុង H2 ដែលមានជញ្ជាំងស្តើង និងធុងចម្លង ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងដែលមានផ្នែកតូចៗដែលស្អិតជាប់ (ឧទាហរណ៍ ចិញ្ចៀនប្លាស្ទិករាងឆកោន) និងសមាសធាតុនៃស្បែកសំបកខាងក្រៅស្តើង។ ធុងចម្លងគឺស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ធុងធំៗដែលវិធីសាស្រ្តប្រពៃណីអាចពិបាកអនុវត្ត។
ប៉ាតង់ DE102009057170A ដែលដាក់ដោយក្រុមហ៊ុន Volkswagen ក្នុងឆ្នាំ 2009 ពិពណ៌នាអំពីធុងសម្ពាធដែលម៉ោនលើយានយន្ត ដែលនឹងផ្តល់នូវប្រសិទ្ធភាពទម្ងន់ខ្ពស់ ខណៈពេលដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការប្រើប្រាស់ទំហំ។ ធុងចតុកោណកែងប្រើឧបករណ៍ភ្ជាប់ភាពតានតឹងរវាងជញ្ជាំងចតុកោណកែងពីរទល់មុខគ្នា ហើយជ្រុងមានរាងមូល។
គោលគំនិតខាងលើ និងគោលគំនិតផ្សេងទៀតត្រូវបានដកស្រង់ដោយ Gleiss នៅក្នុងឯកសារ “ការអភិវឌ្ឍដំណើរការសម្រាប់នាវាសម្ពាធគូបដែលមានរបារលាតសន្ធឹង” ដោយ Gleiss et al. នៅ ECCM20 (ថ្ងៃទី 26-30 ខែមិថុនា ឆ្នាំ 2022 ទីក្រុង Lausanne ប្រទេសស្វីស)។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ នាងបានដកស្រង់ការសិក្សា TUM ដែលបានបោះពុម្ពផ្សាយដោយ Michael Roof និង Sven Zaremba ដែលបានរកឃើញថា នាវាសម្ពាធគូបដែលមានសសរតានតឹងភ្ជាប់ជ្រុងចតុកោណមានប្រសិទ្ធភាពជាងស៊ីឡាំងតូចៗជាច្រើនដែលសមនឹងចន្លោះនៃថ្មរាបស្មើ ដោយផ្តល់ទំហំផ្ទុកប្រហែល 25% ច្រើនជាង។
យោងតាមលោក Gleiss បញ្ហាជាមួយនឹងការដំឡើងស៊ីឡាំងប្រភេទ ៤ តូចៗមួយចំនួនធំនៅក្នុងប្រអប់សំប៉ែតគឺថា "បរិមាណរវាងស៊ីឡាំងត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង ហើយប្រព័ន្ធក៏មានផ្ទៃជ្រាបចូលឧស្ម័ន H2 ធំផងដែរ។ ជារួម ប្រព័ន្ធនេះផ្តល់សមត្ថភាពផ្ទុកតិចជាងពាងគូប"។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មានបញ្ហាផ្សេងទៀតជាមួយនឹងការរចនារាងគូបរបស់ធុង។ លោក Gleiss បាននិយាយថា "ជាក់ស្តែង ដោយសារតែឧស្ម័នដែលបានបង្ហាប់ អ្នកត្រូវទប់ទល់នឹងកម្លាំងពត់កោងលើជញ្ជាំងរាបស្មើ"។ "សម្រាប់បញ្ហានេះ អ្នកត្រូវការរចនាសម្ព័ន្ធពង្រឹងដែលភ្ជាប់ខាងក្នុងទៅនឹងជញ្ជាំងធុង។ ប៉ុន្តែវាពិបាកធ្វើជាមួយសមាសធាតុ"។
លោកស្រី Glace និងក្រុមរបស់គាត់បានព្យាយាមបញ្ចូលរបាររឹតបន្តឹងចូលទៅក្នុងធុងសម្ពាធតាមរបៀបដែលសមស្របសម្រាប់ដំណើរការរុំខ្សែស្រឡាយ។ គាត់ពន្យល់ថា "នេះជារឿងសំខាន់សម្រាប់ការផលិតបរិមាណខ្ពស់" "ហើយក៏អនុញ្ញាតឱ្យយើងរចនាលំនាំរុំនៃជញ្ជាំងកុងតឺន័រដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការតំរង់ទិសសរសៃសម្រាប់បន្ទុកនីមួយៗនៅក្នុងតំបន់ផងដែរ"។
ជំហានបួនដើម្បីធ្វើធុងសមាសធាតុគូបសាកល្បងសម្រាប់គម្រោង P4H។ ឥណទានរូបភាព៖ “ការអភិវឌ្ឍដំណើរការផលិតសម្រាប់នាវាសម្ពាធគូបដែលមានដង្កៀប” សាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកទេសមុយនិច គម្រោង Polymers4Hydrogen ECCM20 ខែមិថុនា ឆ្នាំ២០២២។
ដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រព័ន្ធខ្សែសង្វាក់នៅលើតួរថយន្ត ក្រុមការងារបានបង្កើតគំនិតថ្មីមួយដែលមានជំហានសំខាន់ៗចំនួនបួន ដូចបានបង្ហាញខាងលើ។ សសរទ្រភាពតឹងណែន ដែលបង្ហាញជាពណ៌ខ្មៅនៅលើជណ្ដើរ គឺជារចនាសម្ព័ន្ធស៊ុមដែលផលិតជាមុន ដែលផលិតដោយប្រើវិធីសាស្ត្រដែលយកចេញពីគម្រោង MAI Skelett។ សម្រាប់គម្រោងនេះ BMW បានបង្កើត “ស៊ុម” ស៊ុមកញ្ចក់ខាងមុខ ដោយប្រើដំបង pultrusion ដែលពង្រឹងដោយជាតិសរសៃចំនួនបួន ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានផ្សិតទៅជាស៊ុមប្លាស្ទិក។
ស៊ុមនៃធុងគូបពិសោធន៍។ ផ្នែកគ្រោងឆ្អឹងរាងឆកោនដែលបានបោះពុម្ព 3D ដោយ TUM ដោយប្រើសរសៃ PLA ដែលមិនបានពង្រឹង (ខាងលើ) ដោយបញ្ចូលដំបងសរសៃ CF/PA6 ជាដង្កៀបតោង (កណ្តាល) ហើយបន្ទាប់មករុំសរសៃជុំវិញដង្កៀប (ខាងក្រោម)។ ឥណទានរូបភាព៖ សាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកទេស Munich LCC។
លោក Glace បានមានប្រសាសន៍ថា “គំនិតនេះគឺថា អ្នកអាចសាងសង់ស៊ុមធុងគូបជារចនាសម្ព័ន្ធម៉ូឌុល”។ “ម៉ូឌុលទាំងនេះត្រូវបានដាក់ក្នុងឧបករណ៍បង្កើតផ្សិត សសរទ្រសម្ពាធត្រូវបានដាក់ក្នុងម៉ូឌុលស៊ុម ហើយបន្ទាប់មកវិធីសាស្ត្ររបស់ MAI Skelett ត្រូវបានប្រើជុំវិញសសរទ្រដើម្បីរួមបញ្ចូលវាជាមួយនឹងផ្នែកស៊ុម”។ វិធីសាស្ត្រផលិតទ្រង់ទ្រាយធំ ដែលបណ្តាលឱ្យមានរចនាសម្ព័ន្ធដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានប្រើជា mandrel ឬស្នូលដើម្បីរុំសំបកសមាសធាតុធុងផ្ទុក។
TUM បានរចនាស៊ុមធុងជា "ខ្នើយ" រាងគូប ដែលមានជ្រុងរឹងមាំ ជ្រុងមូល និងលំនាំឆកោននៅផ្នែកខាងលើ និងខាងក្រោម ដែលអាចបញ្ចូល និងភ្ជាប់ខ្សែចងបាន។ រន្ធសម្រាប់រ៉ាកែតទាំងនេះក៏ត្រូវបានបោះពុម្ព 3D ផងដែរ។ Glace បាននិយាយថា "សម្រាប់ធុងពិសោធន៍ដំបូងរបស់យើង យើងបានបោះពុម្ពផ្នែកស៊ុមឆកោន 3D ដោយប្រើអាស៊ីតប៉ូលីឡាក់ទិក [PLA ដែលជាទែម៉ូប្លាស្ទិកដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត] ពីព្រោះវាងាយស្រួល និងថោក"។
ក្រុមការងារបានទិញដំបងប៉ូលីអាមីត 6 (PA6) ដែលពង្រឹងដោយជាតិសរសៃកាបូនចំនួន 68 ពីក្រុមហ៊ុន SGL Carbon (Meitingen ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់) សម្រាប់ប្រើជាចំណង។ លោកស្រី Gleiss មានប្រសាសន៍ថា "ដើម្បីសាកល្បងគំនិតនេះ យើងមិនបានធ្វើការចាក់ផ្សិតណាមួយទេ ប៉ុន្តែគ្រាន់តែបញ្ចូលឧបករណ៍បំបែកចូលទៅក្នុងស៊ុមស្នូលសំបុកឃ្មុំដែលបានបោះពុម្ព 3D ហើយបិទវាជាមួយកាវអេផូស៊ី។ បន្ទាប់មកវាផ្តល់នូវម្ជុលសម្រាប់រុំធុង"។ នាងកត់សម្គាល់ថា ទោះបីជាដំបងទាំងនេះងាយស្រួលក្នុងការរុំក៏ដោយ ក៏មានបញ្ហាសំខាន់ៗមួយចំនួនដែលនឹងត្រូវបានពិពណ៌នានៅពេលក្រោយ។
លោក Gleiss បានពន្យល់ថា “នៅដំណាក់កាលដំបូង គោលដៅរបស់យើងគឺដើម្បីបង្ហាញពីសមត្ថភាពផលិតនៃការរចនា និងកំណត់បញ្ហានៅក្នុងគំនិតផលិតកម្ម”។ “ដូច្នេះ សសរទាញចេញពីផ្ទៃខាងក្រៅនៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រោងឆ្អឹង ហើយយើងភ្ជាប់សរសៃកាបូនទៅនឹងស្នូលនេះដោយប្រើរបុំសរសៃសើម។ បន្ទាប់មក នៅជំហានទីបី យើងពត់ក្បាលនៃដំបងចងនីមួយៗ។ ទែម៉ូប្លាស្ទិក ដូច្នេះយើងគ្រាន់តែប្រើកំដៅដើម្បីធ្វើរូបរាងក្បាលឡើងវិញ ដើម្បីឲ្យវារាបស្មើ និងចាក់សោចូលទៅក្នុងស្រទាប់រុំដំបូង។ បន្ទាប់មក យើងបន្តរុំរចនាសម្ព័ន្ធម្តងទៀត ដើម្បីឲ្យក្បាលរុញសំប៉ែតត្រូវបានរុំព័ទ្ធតាមធរណីមាត្រនៅក្នុងធុង។ យើងដាក់ស្រទាប់ប្លាស្ទិកលើជញ្ជាំង។”
គម្របសម្រាប់រុំខ្សែ។ TUM ប្រើគម្របប្លាស្ទិកនៅលើចុងដំបងរឹតដើម្បីការពារកុំឲ្យសរសៃជាប់គ្នាអំឡុងពេលរុំខ្សែសរសៃ។ ឥណទានរូបភាព៖ សាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកទេសនៃទីក្រុង Munich LCC។
លោក Glace បានបញ្ជាក់ជាថ្មីថា ធុងដំបូងនេះគឺជាភស្តុតាងនៃគំនិតមួយ។ “ការប្រើប្រាស់ការបោះពុម្ព 3D និងកាវគឺសម្រាប់តែការធ្វើតេស្តដំបូងប៉ុណ្ណោះ ហើយបានផ្តល់ឱ្យយើងនូវគំនិតអំពីបញ្ហាមួយចំនួនដែលយើងបានជួបប្រទះ។ ឧទាហរណ៍ ក្នុងអំឡុងពេលរុំ ខ្សែស្រឡាយត្រូវបានចាប់ដោយចុងដំបងទាញ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការបាក់សរសៃ ការខូចខាតសរសៃ និងកាត់បន្ថយបរិមាណសរសៃដើម្បីទប់ទល់នឹងបញ្ហានេះ។ យើងបានប្រើគម្របប្លាស្ទិកមួយចំនួនជាជំនួយផលិតកម្មដែលត្រូវបានដាក់នៅលើបង្គោលមុនពេលជំហានរុំដំបូង។ បន្ទាប់មក នៅពេលដែលស្រទាប់ខាងក្នុងត្រូវបានផលិត យើងបានដកគម្របការពារទាំងនេះចេញ ហើយបានផ្លាស់ប្តូររូបរាងចុងនៃបង្គោលមុនពេលរុំចុងក្រោយ”។
ក្រុមការងារបានពិសោធន៍ជាមួយសេណារីយ៉ូកសាងឡើងវិញជាច្រើន។ Grace និយាយថា "អ្នកដែលមើលជុំវិញធ្វើការបានល្អបំផុត"។ "ដូចគ្នានេះដែរ ក្នុងអំឡុងពេលដំណាក់កាលបង្កើតគំរូដើម យើងបានប្រើឧបករណ៍ផ្សារដែលបានកែប្រែដើម្បីអនុវត្តកំដៅ និងផ្លាស់ប្តូររូបរាងចុងដំបងចង។ នៅក្នុងគំនិតផលិតកម្មទ្រង់ទ្រាយធំ អ្នកនឹងមានឧបករណ៍ធំជាងមួយដែលអាចបង្កើតរូបរាង និងបង្កើតចុងទាំងអស់នៃសសរទៅជាស្រទាប់បញ្ចប់ខាងក្នុងក្នុងពេលតែមួយ។"
ក្បាលរបារទាញត្រូវបានផ្លាស់ប្តូររូបរាង។ TUM បានពិសោធន៍ជាមួយនឹងគោលគំនិតផ្សេងៗ និងបានកែប្រែការផ្សារដើម្បីតម្រឹមចុងនៃចំណងសមាសធាតុសម្រាប់ភ្ជាប់ទៅនឹងជញ្ជាំងធុង។ ឥណទានរូបភាព៖ “ការអភិវឌ្ឍដំណើរការផលិតសម្រាប់នាវាសម្ពាធគូបជាមួយនឹងដង្កៀប” សាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកទេសនៃទីក្រុង Munich គម្រោង Polymers4Hydrogen ECCM20 ខែមិថុនា ឆ្នាំ 2022។
ដូច្នេះ ស្រទាប់ឡាមីណេតត្រូវបានស្ងួតបន្ទាប់ពីជំហានរុំដំបូង បង្គោលត្រូវបានកែរូបរាងឡើងវិញ TUM បញ្ចប់ការរុំលើកទីពីរនៃសរសៃសរសៃ ហើយបន្ទាប់មកស្រទាប់ជញ្ជាំងធុងខាងក្រៅត្រូវបានស្ងួតជាលើកទីពីរ។ សូមចំណាំថា នេះជាការរចនាធុងប្រភេទទី 5 ដែលមានន័យថាវាមិនមានស្រទាប់ប្លាស្ទិកជារបាំងឧស្ម័នទេ។ សូមមើលការពិភាក្សានៅក្នុងផ្នែកជំហានបន្ទាប់ខាងក្រោម។
លោក Glace បានមានប្រសាសន៍ថា “យើងបានកាត់ការបង្ហាញលើកដំបូងទៅជាផ្នែកឆ្លងកាត់ ហើយបានគូសផែនទីតំបន់ដែលតភ្ជាប់គ្នា”។ “ការថតជិតបង្ហាញថា យើងមានបញ្ហាគុណភាពមួយចំនួនជាមួយបន្ទះឡាមីណេត ដោយក្បាលសសរមិនដាក់រាបស្មើលើបន្ទះឡាមីណេតខាងក្នុងទេ”។
ការដោះស្រាយបញ្ហាជាមួយនឹងចន្លោះរវាងស្រទាប់ខាងក្នុង និងខាងក្រៅនៃធុង។ ក្បាលដំបងចងដែលបានកែប្រែបង្កើតចន្លោះរវាងវេនទីមួយ និងទីពីរនៃធុងពិសោធន៍។ ឥណទានរូបភាព៖ សាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកទេស Munich LCC។
ធុងដំបូងទំហំ 450 x 290 x 80 មីលីម៉ែត្រនេះត្រូវបានបញ្ចប់ការសាងសង់កាលពីរដូវក្តៅមុន។ លោកស្រី Glace បាននិយាយថា "យើងបានសម្រេចបានវឌ្ឍនភាពជាច្រើនចាប់តាំងពីពេលនោះមក ប៉ុន្តែយើងនៅតែមានគម្លាតរវាងស្រទាប់ខាងក្នុង និងខាងក្រៅ"។ "ដូច្នេះយើងបានព្យាយាមបំពេញចន្លោះទាំងនោះជាមួយនឹងជ័រស្អាត និងមាន viscosity ខ្ពស់។ នេះពិតជាធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការតភ្ជាប់រវាងប៊ូឡុង និងស្រទាប់ ដែលបង្កើនភាពតានតឹងមេកានិចយ៉ាងខ្លាំង"។
ក្រុមការងារបានបន្តអភិវឌ្ឍការរចនា និងដំណើរការធុង រួមទាំងដំណោះស្រាយសម្រាប់លំនាំរមួលដែលចង់បាន។ លោកស្រី Glace បានពន្យល់ថា "ជ្រុងនៃធុងសាកល្បងមិនត្រូវបានរួញទាំងស្រុងទេ ព្រោះវាពិបាកសម្រាប់ធរណីមាត្រនេះក្នុងការបង្កើតផ្លូវរមួល"។ "មុំរមួលដំបូងរបស់យើងគឺ 75° ប៉ុន្តែយើងដឹងថាសៀគ្វីច្រើនត្រូវបានទាមទារដើម្បីបំពេញបន្ទុកនៅក្នុងធុងសម្ពាធនេះ។ យើងនៅតែស្វែងរកដំណោះស្រាយចំពោះបញ្ហានេះ ប៉ុន្តែវាមិនងាយស្រួលទេជាមួយនឹងកម្មវិធីដែលមាននៅលើទីផ្សារនាពេលបច្ចុប្បន្ន។ វាអាចក្លាយជាគម្រោងបន្ត។"
លោក Gleiss មានប្រសាសន៍ថា “យើងបានបង្ហាញពីលទ្ធភាពនៃគំនិតផលិតកម្មនេះ ប៉ុន្តែយើងត្រូវធ្វើការបន្ថែមទៀតដើម្បីកែលម្អការតភ្ជាប់រវាងបន្ទះឡាមីណេត និងរៀបចំរូបរាងដំបងចងឡើងវិញ។ ការធ្វើតេស្តខាងក្រៅលើម៉ាស៊ីនធ្វើតេស្ត។ អ្នកទាញឧបករណ៍បំបែកចេញពីបន្ទះឡាមីណេត ហើយសាកល្បងបន្ទុកមេកានិចដែលសន្លាក់ទាំងនោះអាចទ្រាំទ្របាន”។
ផ្នែកមួយនៃគម្រោង Polymers4Hydrogen នេះនឹងត្រូវបញ្ចប់នៅចុងឆ្នាំ ២០២៣ ដែលនៅពេលនោះ Gleis សង្ឃឹមថានឹងបញ្ចប់ធុងបង្ហាញទីពីរ។ គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ ការរចនានាពេលបច្ចុប្បន្ននេះប្រើប្រាស់ទែម៉ូប្លាស្ទិកដែលបានពង្រឹងយ៉ាងស្អាតនៅក្នុងស៊ុម និងសមាសធាតុទែម៉ូសិតនៅក្នុងជញ្ជាំងធុង។ តើវិធីសាស្រ្តចម្រុះនេះនឹងត្រូវបានប្រើនៅក្នុងធុងបង្ហាញចុងក្រោយដែរឬទេ? "បាទ/ចាស៎" Grace បាននិយាយ។ "ដៃគូរបស់យើងនៅក្នុងគម្រោង Polymers4Hydrogen កំពុងអភិវឌ្ឍជ័រអេផូស៊ី និងសម្ភារៈម៉ាទ្រីសសមាសធាតុផ្សេងទៀតដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិរបាំងអ៊ីដ្រូសែនកាន់តែប្រសើរ"។ នាងបានរាយបញ្ជីដៃគូពីរដែលកំពុងធ្វើការលើការងារនេះគឺ PCCL និងសាកលវិទ្យាល័យ Tampere (Tampere ប្រទេសហ្វាំងឡង់)។
លោកស្រី Gleiss និងក្រុមរបស់គាត់ក៏បានផ្លាស់ប្តូរព័ត៌មាន និងពិភាក្សាគំនិតជាមួយលោកស្រី Jaeger លើគម្រោង HyDDen ទីពីរពីធុងសមាសធាតុ LCC។
លោក Jaeger មានប្រសាសន៍ថា “យើងនឹងផលិតនាវាសម្ពាធសមាសធាតុផ្សំសម្រាប់យន្តហោះគ្មានមនុស្សបើកស្រាវជ្រាវ”។ “នេះគឺជាកិច្ចសហការរវាងនាយកដ្ឋានទាំងពីរនៃនាយកដ្ឋានអវកាស និងភូមិសាស្ត្រនៃ TUM – LCC និងនាយកដ្ឋានបច្ចេកវិទ្យាឧទ្ធម្ភាគចក្រ (HT)។ គម្រោងនេះនឹងត្រូវបញ្ចប់នៅចុងឆ្នាំ 2024 ហើយយើងកំពុងបញ្ចប់នាវាសម្ពាធ។ ការរចនាដែលមានវិធីសាស្រ្តអាកាសចរណ៍ និងរថយន្តច្រើនជាង។ បន្ទាប់ពីដំណាក់កាលគំនិតដំបូងនេះ ជំហានបន្ទាប់គឺអនុវត្តការធ្វើគំរូរចនាសម្ព័ន្ធលម្អិត និងព្យាករណ៍ពីដំណើរការរបាំងនៃរចនាសម្ព័ន្ធជញ្ជាំង”។
លោកបានបន្តថា “គំនិតទាំងមូលគឺដើម្បីអភិវឌ្ឍយន្តហោះគ្មានមនុស្សបើករុករកមួយដែលមានប្រព័ន្ធកោសិកាឥន្ធនៈចម្រុះ និងប្រព័ន្ធរុញច្រានដោយថ្ម”។ វានឹងប្រើប្រាស់ថ្មក្នុងអំឡុងពេលផ្ទុកថាមពលខ្ពស់ (ឧ. ការហោះឡើង និងចុះចត) ហើយបន្ទាប់មកប្តូរទៅកោសិកាឥន្ធនៈក្នុងអំឡុងពេលហោះហើរស្រាល។ លោក Yeager បាននិយាយថា “ក្រុម HT មានយន្តហោះគ្មានមនុស្សបើកស្រាវជ្រាវរួចហើយ ហើយបានរចនាប្រព័ន្ធថាមពលឡើងវិញដើម្បីប្រើទាំងថ្ម និងកោសិកាឥន្ធនៈ”។ “ពួកគេក៏បានទិញធុង CGH2 ដើម្បីសាកល្បងប្រអប់លេខនេះផងដែរ”។
លោកពន្យល់ថា «ក្រុមរបស់ខ្ញុំត្រូវបានប្រគល់ភារកិច្ចឲ្យសាងសង់គំរូធុងសម្ពាធដែលសមនឹងយន្តហោះ ប៉ុន្តែមិនមែនដោយសារបញ្ហាវេចខ្ចប់ដែលធុងរាងស៊ីឡាំងនឹងបង្កើតនោះទេ»។ «ធុងដែលរាបស្មើមិនផ្តល់នូវភាពធន់នឹងខ្យល់ច្រើនទេ។ ដូច្នេះអ្នកទទួលបានដំណើរការហោះហើរល្អជាង»។ វិមាត្រធុងប្រហែល 830 x 350 x 173 ម.ម។
ធុងអនុលោមតាម thermoplastic AFP យ៉ាងពេញលេញ។ សម្រាប់គម្រោង HyDDen ក្រុម LCC នៅ TUM ដំបូងឡើយបានរុករកវិធីសាស្ត្រស្រដៀងគ្នានឹងវិធីសាស្ត្រដែលប្រើដោយ Glace (ខាងលើ) ប៉ុន្តែបន្ទាប់មកបានផ្លាស់ទៅវិធីសាស្ត្រមួយដោយប្រើបន្សំនៃម៉ូឌុលរចនាសម្ព័ន្ធជាច្រើន ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានប្រើប្រាស់ច្រើនហួសហេតុដោយប្រើ AFP (ខាងក្រោម)។ ឥណទានរូបភាព៖ សាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកទេសនៃទីក្រុង Munich LCC។
លោក Yager និយាយថា “គំនិតមួយគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងវិធីសាស្រ្តរបស់ Elisabeth [Gleiss]” “ដើម្បីអនុវត្តតង្កៀបភាពតានតឹងទៅលើជញ្ជាំងនាវាដើម្បីទូទាត់សងសម្រាប់កម្លាំងពត់ខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជំនួសឱ្យការប្រើប្រាស់ដំណើរការរុំដើម្បីបង្កើតធុង យើងប្រើ AFP។ ដូច្នេះ យើងបានគិតអំពីការបង្កើតផ្នែកដាច់ដោយឡែកមួយនៃនាវាសម្ពាធ ដែលរ៉ាកែតត្រូវបានរួមបញ្ចូលរួចហើយ។ វិធីសាស្រ្តនេះអនុញ្ញាតឱ្យខ្ញុំផ្សំម៉ូឌុលរួមបញ្ចូលគ្នាជាច្រើនទាំងនេះ ហើយបន្ទាប់មកអនុវត្តគម្របចុងដើម្បីផ្សាភ្ជាប់អ្វីៗគ្រប់យ៉ាងមុនពេលរុំ AFP ចុងក្រោយ”។
លោកបានបន្តថា «យើងកំពុងព្យាយាមបញ្ចប់គំនិតបែបនេះ ហើយក៏ចាប់ផ្តើមសាកល្បងការជ្រើសរើសសម្ភារៈផងដែរ ដែលវាមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ដើម្បីធានាបាននូវភាពធន់នឹងការជ្រាបចូលឧស្ម័ន H2។ ចំពោះបញ្ហានេះ យើងភាគច្រើនប្រើសម្ភារៈទែម៉ូប្លាស្ទិក ហើយកំពុងធ្វើការលើវិធីផ្សេងៗដែលសម្ភារៈនឹងប៉ះពាល់ដល់ឥរិយាបថនៃការជ្រាបចូល និងដំណើរការនេះនៅក្នុងម៉ាស៊ីន AFP។ វាជាការសំខាន់ណាស់ដែលត្រូវយល់ថាតើការព្យាបាលនឹងមានប្រសិទ្ធភាពឬអត់ ហើយប្រសិនបើត្រូវការដំណើរការក្រោយការផលិត។ យើងក៏ចង់ដឹងផងដែរថាតើជង់ផ្សេងៗគ្នានឹងប៉ះពាល់ដល់ការជ្រាបចូលអ៊ីដ្រូសែនតាមរយៈធុងសម្ពាធដែរឬទេ»។
ធុងនេះនឹងត្រូវបានផលិតឡើងទាំងស្រុងពីទែម៉ូប្លាស្ទិក ហើយបន្ទះទាំងនោះនឹងត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ដោយក្រុមហ៊ុន Teijin Carbon Europe GmbH (Wuppertal ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់)។ លោក Yager បានមានប្រសាសន៍ថា “យើងនឹងប្រើប្រាស់សម្ភារៈ PPS [polyphenylene sulfide], PEEK [polyether ketone] និង LM PAEK [polyaryl ketone] របស់ពួកគេ”។ “បន្ទាប់មក ការប្រៀបធៀបត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីមើលថាតើមួយណាល្អបំផុតសម្រាប់ការការពារការជ្រៀតចូល និងផលិតគ្រឿងបន្លាស់ដែលមានដំណើរការល្អជាង”។ លោកសង្ឃឹមថានឹងបញ្ចប់ការធ្វើតេស្ត ការធ្វើគំរូរចនាសម្ព័ន្ធ និងដំណើរការ និងការបង្ហាញលើកដំបូងក្នុងរយៈពេលមួយឆ្នាំក្រោយ។
ការងារស្រាវជ្រាវត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងម៉ូឌុល COMET “Polymers4Hydrogen” (លេខសម្គាល់ 21647053) នៅក្នុងកម្មវិធី COMET របស់ក្រសួងសហព័ន្ធសម្រាប់ការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ បរិស្ថាន ថាមពល ចល័តភាព នវានុវត្តន៍ និងបច្ចេកវិទ្យា និងក្រសួងសហព័ន្ធសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យាឌីជីថល និងសេដ្ឋកិច្ច។ អ្នកនិពន្ធសូមថ្លែងអំណរគុណដល់ដៃគូចូលរួម Polymer Competence Center Leoben GmbH (PCCL, អូទ្រីស), Montanuniversitaet Leoben (មហាវិទ្យាល័យវិស្វកម្មប៉ូលីមែរ និងវិទ្យាសាស្ត្រ នាយកដ្ឋានគីមីវិទ្យានៃសម្ភារៈប៉ូលីមែរ នាយកដ្ឋានវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ និងការធ្វើតេស្តប៉ូលីមែរ) សាកលវិទ្យាល័យ Tampere (មហាវិទ្យាល័យវិស្វកម្មសម្ភារៈ) វិទ្យាសាស្ត្រ Peak Technology និង Faurecia បានចូលរួមចំណែកក្នុងការងារស្រាវជ្រាវនេះ។ COMET-Modul ត្រូវបានផ្តល់មូលនិធិដោយរដ្ឋាភិបាលអូទ្រីស និងរដ្ឋាភិបាលនៃរដ្ឋ Styria។
សន្លឹកដែលបានពង្រឹងជាមុនសម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធទ្រទម្ងន់មានសរសៃបន្ត - មិនត្រឹមតែមកពីកញ្ចក់ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មកពីកាបូន និងអារ៉ាមីតផងដែរ។
មានវិធីជាច្រើនដើម្បីបង្កើតគ្រឿងបន្លាស់សមាសធាតុ។ ដូច្នេះ ជម្រើសនៃវិធីសាស្រ្តសម្រាប់គ្រឿងបន្លាស់ជាក់លាក់មួយនឹងអាស្រ័យលើសម្ភារៈ ការរចនានៃគ្រឿងបន្លាស់ និងការប្រើប្រាស់ចុងក្រោយ ឬការអនុវត្ត។ នេះគឺជាការណែនាំអំពីការជ្រើសរើស។
ក្រុមហ៊ុន Shocker Composites និង R&M International កំពុងអភិវឌ្ឍខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់ជាតិសរសៃកាបូនកែច្នៃឡើងវិញ ដែលផ្តល់នូវការសម្លាប់គ្មានការសម្លាប់ មានតម្លៃទាបជាងជាតិសរសៃសុទ្ធ ហើយនៅទីបំផុតនឹងផ្តល់ជូននូវប្រវែងដែលខិតជិតជាតិសរសៃបន្តក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិរចនាសម្ព័ន្ធ។

ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១៥ ខែមីនា ឆ្នាំ ២០២៣