В глобалната надпревара към бъдеще,-задвижвано от водород, безопасната и ефективна технология за съхранение се очертава като критично тясно място. Сега една иновация от Швеция-резервоар за съхранение на водород, изглеждащ съставен от безброй микро-триъгълни кристални решетки-предлага революционно решение на това предизвикателство. Зад този пробив се крие сътрудничеството между NITIU и германската TRUMPF Group, която използва авангардна-лазерна технология, за да превърне плана за леки, изключително стабилни резервоари за съхранение на водород в реалност.
Приветстван като източник на енергия на бъдещето, водородът е лек, чист и почти неограничен в доставките. Въпреки това свойствата му поставят огромни предизвикателства при съхранението: съхранението на течност изисква поддържане на екстремна температура от -253 градуса, докато съхранението в газ трябва да издържа на огромно пространствено налягане. За да преодолее това, NITIU разработи своята патентована изотропна лека структура (ILS®). Тази структура използва безброй тетраедри като градивни елементи за образуване на ултра-лека и ултра-стабилна метална решетка. Основното му предимство се крие в „изотропията“-структурата равномерно понася натиск от всяка посока, функционирайки като „кристална броня“, пригодена за-водород под високо налягане. Това свойство го прави идеален носител за нови резервоари за съхранение на водород, способни да издържат на напрежение във всички посоки, като същевременно позволяват ефективно съхранение на енергия. Лазерната технология е централна за прецизното производство на тази иновативна структура.
Критичният скок от концепция към практика
Джоузеф Хейнсуърт, технически директор в NITIU, заявява: „Когато се присъединих преди четири години, лазерната обработка не беше основният производствен метод. Но бързо разбрах, че лазерите са ключови за постигането на прецизни структурни връзки и пълното използване на тяхната стабилност.“ За да приложи тази технология с прецизност, неговият екип реши да създаде специална лазерна лаборатория за целенасочено тестване и оптимизиране на ILS структури.
Хейнсуърт подчерта: „Целта беше да се постигне автономност на научноизследователската и развойна дейност, да се подобри качеството и значително да се съкратят циклите на разработка.“ След една година задълбочени проучвания в Европа решението за високо-прецизна 3D лазерна обработка на TRUMPF се оказа оптималният избор. Неговите сканиращи огледала позволяват високо-скоростно, прецизно лазерно движение в три измерения, превръщайки се в основния двигател на веригата за иновации на NITIU. Огледалното сканиране осигурява високо-скоростно и точно лазерно позициониране-основен елемент в иновативното пътуване на NITIU.
В TRUMPF NITIU намери идеалното решение. „Ведохме обширни дискусии с лазерни експерти на TRUMPF в продължение на шест месеца, преди да поръчаме оборудването“, спомня си Хейнсуърт. „Гъвкавостта и взаимното допълване на системата бяха критични и те дълбоко разбираха това.“ В крайна сметка, основното лабораторно оборудване на NITIU беше финализирано като TRUMPF TruLaser Cell 3000 пет-осна лазерна система за обработка и лазерна заваръчна машина TruLaser Weld 5000, оборудвана с PFO 3D оптика за динамично фокусиране, специално пригодена за дву- и три-измерно прецизно заваряване.
TRUMPF оптимизира оптичната система за този проект, като интегрира високо-прецизни галво огледала, за да позволи високо-скоростна, гъвкава лазерна работа в три-пространство. „Прецизността и скоростта са удивителни“, отбеляза Хейнсуърт. „Това е най-гъвкавият оптичен компонент, който някога сме използвали.“
Благодарение на интегрирания високо-прецизен PFO 3D галванометър, лазерът постига висока-скорост, гъвкава работа в три-пространство.
Ефективността, качеството и увереността на екипа нарастват
Стартирането на лабораторията доведе до незабавно повишаване на ефективността за NITIU. „Потвърждаването на концепцията, което някога отнемаше седмици, сега се извършва рутинно от сутрешните експерименти до внедряването на следващия-ден“, отбеляза Хейнсуърт със задоволство. „Качеството се подобри, процесите са по-стабилни и екипът продължава да се учи и напредва.“ TRUMPF прецизно приспособи системата към работния процес на NITIU, предоставяйки цялостно готово решение. Хейнсуърт подчерта: „Можехме да изберем множество доставчици, но интегрираното решение на TRUMPF беше ключово. То ни позволява да се съсредоточим изцяло върху нашата основна технология, без да ни разсейва координирането на различни доставчици.“
Движение напред: лек, здрав, лазерно проектирана-прецизност
С новия си лазерен център NITIU направи решаваща стъпка към разработването на ефективни, леки и безопасни резервоари за съхранение на водород. Това, което някога беше визия, сега се материализира в осезаеми, леки, здрави компоненти, изковани чрез лазерно прецизно инженерство. "Понякога все още се чувства невероятно," отбелязва Хейнсуърт с усмивка, "но това наистина е най-готиното нещо, което някога сме правили." Този технологичен пробив не само дава на NITIU конкурентно предимство, но също така инжектира мощен импулс в декарбонизацията на транспорта, ускорявайки икономиката на водорода към бързата писта.
