CORDIS
Wyniki badań wspieranych przez UE

CORDIS

Polski PL

DEVELOPMENT OF A COST EFFECTIVE AND RELIABLE HYDROGEN FUEL CELL VEHICLE REFUELLING SYSTEM

Informacje na temat projektu

Identyfikator umowy o grant: 671463

Status

Projekt zamknięty

  • Data rozpoczęcia

    1 Września 2015

  • Data zakończenia

    31 Grudnia 2019

Finansowanie w ramach:

H2020-EU.3.4.6.1.

  • Całkowity budżet:

    € 7 127 941,25

  • Wkład UE

    € 5 968 554

Koordynowany przez:

CENTRE TECHNIQUE DES INDUSTRIES MECANIQUES

Polski PL

Bezpieczna, ekonomiczna technologia dystrybucji wodoru do pojazdów z ogniwami paliwowymi

Niezawodność stacji tankowania wodoru jest warunkiem tego, czy kierowca będzie w ogóle rozważał zainwestowanie w pojazd na wodorowe ogniwa paliwowe. Zapewnienie trwałej, łatwej w utrzymaniu i ekonomicznej technologii dystrybucji wodoru ma przez to kluczowe znaczenie dla skutecznego wdrożenie potrzebnej infrastruktury tankowania.

Transport i mobilność
© Literator, Shutterstock

Stacje tankowania wodoru są podstawowym elementem każdego łańcucha dostaw paliwa wodorowego, ponieważ stanowią łącznik między różnymi możliwymi rozwiązaniami do dystrybucji wodoru a pojazdami użytkowników końcowych. Głównym zadaniem stacji tankowania wodoru jest opłacalna, sprawna i niezawodna kompresja, a także buforowanie wodoru znajdującego się pod wysokim ciśnieniem, tak by była możliwa jego dystrybucja. Kompresja odbywa się obecnie metodą mechaniczną, opracowaną pierwotnie dla środowisk przemysłowych, w których realizowane procesy są stabilne i przestrzega się jasno określonych wymogów konserwacji. Zastosowanie tej technologii na stacjach tankowania, które działają w sposób przerywany i gdzie możliwości nadzoru są ograniczone, rodzi problemy związane z kosztami i niezawodnością.

Nowe podejście

Uczestnicy finansowanego przez UE projektu H2REF starają się rozwiązać ten problem i opracować nowy proces kompresji i buforowania, który sprawdzi się na stacjach tankowania pojazdów pasażerskich z wodorowymi ogniwami paliwowymi. „Nasz pomysł opiera się na wykorzystaniu akumulatorów hydropneumatycznych, które zapewniają większą niezawodność i opłacalność, a przy tym również o wiele większą wydajność”, wyjaśnia koordynator projektu Frederic Barth. Konsorcjum dąży do opracowania i zweryfikowania nowego rozwiązania do tankowania lekkich pojazdów napędzanych gazowym wodorem, w którym za kompresję i buforowanie wodoru będą odpowiadać akumulatory pęcherzowe. „Dystrybucja wodoru do pojazdów lekkich wymaga nie tylko kompresji, ale i buforowania, ponieważ wodór znajdujący się pod wysokim ciśnieniem trzeba przed dozowaniem zakumulować. Przeprowadzanie potrzebnej kompresji wyłącznie w trakcie wydawania paliwa byłoby finansowo nieopłacalne”, tłumaczy Barth. Partnerzy uczestniczący w projekcie analizowali kompresję i buforowanie na przykładzie dystrybucji paliwa do pojazdów pasażerskich tankowanych paliwem sprężonym do 700 barów (70 MPa). Prace obejmowały podjęcie wszystkich działań potrzebnych do udoskonalenia nowego, wysoce ekonomicznego i niezawodnego hydraulicznego systemu kompresji i buforowania i podniesieniem jego gotowości technologicznej z poziomu 3 (koncepcja potwierdzona eksperymentalnie) do 6 (technologia zademonstrowana w rzeczywistym środowisku).

Pokonane przeszkody

Opracowanie tego procesu wymagało stawienia czoła wielu poważnym trudnościom. „Nigdy wcześniej na przykład nie opracowano akumulatorów pęcherzowych, które działałyby w warunkach ciśnienia podniesionego do poziomu, jakiego wymaga dystrybucja wodoru (nawet do 900 barów), a duży otwór potrzebny do wymiany pęcherzy czynił to szczególnie trudnym”, zauważa Barth. Oprócz tego elastomer, czyli guma, z której wykonany jest akumulator pęcherzowy, może zostać poważnie uszkodzony z powodu wchłaniania wodoru, który uwalnia się do tego materiału, jeśli ciśnienie jest obniżone. Z tego powodu badacze przetestowali różne elastomery, by znaleźć wśród nich materiał odporny na warunki panujące w takim środowisku eksploatacji. Ponadto wodór przenika też przez ściany pęcherzy do oleju hydraulicznego. „W układach hydraulicznych nie stosowano wcześniej wodoru, dlatego trzeba było znaleźć rozwiązanie, które pozwoliłoby zachować w takich warunkach bezpieczeństwo”, komentuje Barth. „Uczestnicy projektu H2REF dowiedli jednak, że te problemy techniczne można rozwiązać, i zaprezentowali w pełni gotowy proces oraz pełnowymiarowy prototyp skonteneryzowanego systemu przemysłowego, który został z powodzeniem użyty i zweryfikowany podczas działania w pętli zamkniętej”. Dzięki swojej skalowalności innowacyjne połączenie znanych technologii (hydrauliki i akumulatorów), które opracowano w toku projektu H2REF, może wyznaczyć nowe standardy trwałości i wydajności systemów wydawania paliwa do lekkich i ciężkich pojazdów, pomagając tym rozwiązaniom w wejściu na rynek. „Zdobyta przez nas wiedza pozwoli na dalszy rozwój prac i skupienie się na optymalizacji poszczególnych elementów, opracowanie planów produkcji i konserwacji, kolejne demonstracje i przygotowanie gamy produktów dla różnych stacji tankowania, co pozwoli wprowadzić tę innowację na rynek”, podsumowuje Barth.

Słowa kluczowe

H2REF, wodór, kompresja, buforowanie, tankowanie, akumulatory, pojazd na ogniwa paliwowe, akumulator pęcherzowy

Informacje na temat projektu

Identyfikator umowy o grant: 671463

Status

Projekt zamknięty

  • Data rozpoczęcia

    1 Września 2015

  • Data zakończenia

    31 Grudnia 2019

Finansowanie w ramach:

H2020-EU.3.4.6.1.

  • Całkowity budżet:

    € 7 127 941,25

  • Wkład UE

    € 5 968 554

Koordynowany przez:

CENTRE TECHNIQUE DES INDUSTRIES MECANIQUES