Globālajā sacensībā par nākotni ar ūdeņradi{0}}, droša un efektīva uzglabāšanas tehnoloģija ir kļuvusi par kritisku vājo vietu. Tagad Zviedrijas inovācija-ūdeņraža uzglabāšanas tvertne, kas šķietami sastāv no neskaitāmiem mikro-trīsstūrveida kristāla režģiem-, piedāvā revolucionāru risinājumu šim izaicinājumam. Aiz šī izrāviena slēpjas sadarbība starp NITIU un Vācijas TRUMPF grupu, kas izmantoja visprogresīvākās lāzertehnoloģijas, lai pārvērstu vieglu, ļoti stabilu ūdeņraža uzglabāšanas tvertņu projektu par realitāti.
Ūdeņradis tiek slavēts kā nākotnes enerģijas avots, un tas ir viegls, tīrs un gandrīz neierobežots. Tomēr tā īpašības rada milzīgas uzglabāšanas problēmas: šķidruma uzglabāšanai ir jāuztur ārkārtēja -253 grādu temperatūra, savukārt gāzveida uzglabāšanai ir jāiztur milzīgs telpiskais spiediens. Lai to pārvarētu, NITIU izstrādāja savu patentēto izotropo vieglo struktūru (ILS®). Šajā konstrukcijā kā celtniecības bloki tiek izmantoti neskaitāmi tetraedri, lai izveidotu īpaši-vieglu un īpaši{7}}stabilu metāla režģi. Tās galvenā priekšrocība ir "izotropija"-struktūra vienmērīgi iztur spiedienu no jebkura virziena, darbojoties kā "kristāla bruņas", kas pielāgotas augsta spiediena ūdeņradim. Šī īpašība padara to par ideālu nesēju jaunām ūdeņraža uzglabāšanas tvertnēm, kas spēj izturēt visu virzienu spriegumu, vienlaikus nodrošinot efektīvu enerģijas uzglabāšanu. Šīs novatoriskās struktūras precīzajā ražošanā galvenā loma ir lāzera tehnoloģijai.
Kritiskais lēciens no koncepcijas uz praksi
Džozefs Hainsvorts, NITIU tehniskais direktors, norāda: "Kad es pievienojos pirms četriem gadiem, lāzera apstrāde nebija galvenā ražošanas metode. Taču es ātri sapratu, ka lāzeri ir galvenais, lai panāktu precīzus strukturālos savienojumus un pilnībā izmantotu tā stabilitāti." Lai precīzi izmantotu šo tehnoloģiju, viņa komanda nolēma izveidot īpašu lāzerlaboratoriju ILS struktūru mērķtiecīgai pārbaudei un optimizācijai.
Hainsvorts uzsvēra: "Mērķis bija panākt pētniecības un attīstības autonomiju, uzlabot kvalitāti un būtiski saīsināt izstrādes ciklus." Pēc gadu ilgas plašas izpētes Eiropā TRUMPF augstas-precizitātes 3D lāzera apstrādes risinājums izrādījās optimālā izvēle. Tās skenēšanas spoguļi nodrošina ātrdarbīgu, precīzu lāzera kustību trīs dimensijās, kļūstot par NITIU inovāciju ķēdes galveno dzinēju. Spoguļskenēšana nodrošina ātrdarbīgu, precīzu lāzera pozicionēšanu-, kas ir galvenais elements NITIU inovāciju ceļojumā.
TRUMPF NITIU atrada ideālu risinājumu. "Mēs sešus mēnešus iesaistījāmies plašās diskusijās ar TRUMPF lāzera ekspertiem pirms aprīkojuma pasūtīšanas," atceras Hainsvorts. "Sistēmas elastība un komplementaritāte bija ļoti svarīgas, un viņi to dziļi saprata." Galu galā NITIU galvenais laboratorijas aprīkojums tika pabeigts kā piecu-asu lāzera apstrādes sistēma TRUMPF TruLaser Cell 3000 un lāzera metināšanas iekārta TruLaser Weld 5000, kas aprīkota ar PFO 3D dinamiskās fokusēšanas optiku, kas īpaši pielāgota divu- un trīs{8}} metināšanas precizitātes metināšanai.
TRUMPF šim projektam optimizēja optisko sistēmu, integrējot augstas precizitātes{0}}galvo spoguļus, lai nodrošinātu ātrdarbīgu, elastīgu lāzera darbību trīs-dimensiju telpā. "Precizitāte un ātrums ir pārsteidzoši," atzīmēja Hainsvorts. "Šis ir elastīgākais optiskais komponents, ko mēs jebkad esam izmantojuši."
Pateicoties integrētajam augstas -precizitātes PFO 3D galvanometram, lāzers nodrošina lielu-ātrumu un elastīgu darbību trīs-dimensiju telpā.
Paaugstinās efektivitāte, kvalitāte un komandas pārliecība
Laboratorijas palaišana nodrošināja tūlītēju NITIU efektivitātes pieaugumu. "Koncepcijas apstiprināšana, kas kādreiz ilga nedēļas, tagad tiek regulāri pabeigta no rīta eksperimentiem līdz nākamās dienas ieviešanai," ar gandarījumu atzīmēja Hainsvorts. "Kvalitāte ir uzlabojusies, procesi ir stabilāki, un komanda turpina mācīties un virzīties uz priekšu." TRUMPF precīzi pielāgoja sistēmu NITIU darbplūsmai, nodrošinot visaptverošu risinājumu. Hainsvorts uzsvēra: "Mēs varējām izvēlēties vairākus piegādātājus, taču TRUMPF integrētais risinājums bija izšķirošs. Tas ļauj mums pilnībā koncentrēties uz mūsu pamattehnoloģiju, netraucējot dažādu pārdevēju koordinēšanu."
Virzība uz priekšu: viegls, izturīgs, lāzera{0}}precizitāte
Ar savu jauno lāzera centru NITIU ir spēris būtisku soli efektīvu, vieglu un drošu ūdeņraža uzglabāšanas tvertņu izstrādē. Tas, kas kādreiz bija vīzija, tagad materializējas taustāmos, vieglos, izturīgos komponentos, kas izgatavoti ar lāzera precizitātes inženieriju. "Dažreiz tas joprojām šķiet neticami," smaidot atzīmē Hainsvorts, "taču šī patiešām ir stilīgākā lieta, ko mēs jebkad esam darījuši." Šis tehnoloģiskais sasniegums ne tikai piešķir NITIU konkurētspējīgu priekšrocību, bet arī iedveš spēcīgu impulsu transporta dekarbonizācijai, paātrinot ūdeņraža ekonomiku.
