În cursa globală către un viitor alimentat de hidrogen-, tehnologia de stocare sigură și eficientă a apărut ca un blocaj critic. Acum, o inovație din Suedia-un rezervor de stocare a hidrogenului aparent compus din nenumărate micro-rețele cristaline triunghiulare-oferă o soluție revoluționară la această provocare. În spatele acestei descoperiri se află colaborarea dintre NITIU și Grupul TRUMPF din Germania, care a folosit tehnologia laser de ultimă oră-pentru a transforma planul pentru rezervoarele de stocare cu hidrogen ușoare și foarte stabile în realitate.
Aclamat ca sursa de energie a viitorului, hidrogenul este ușor, curat și aproape nelimitat în aprovizionare. Cu toate acestea, proprietățile sale reprezintă provocări imense de stocare: stocarea lichidelor necesită menținerea unei temperaturi extreme de -253 de grade , în timp ce stocarea gazoasă trebuie să reziste la o presiune spațială imensă. Pentru a depăși acest lucru, NITIU a dezvoltat structura sa patentată Isotropic Lightweight Structure (ILS®). Această structură utilizează nenumărate tetraedre ca blocuri de construcție pentru a forma o rețea metalică ultra-ușoară și ultra-stabilă. Avantajul său principal constă în „izotropie”-structura suportă uniform presiunea din orice direcție, funcționând ca o „blimă de cristal” adaptată pentru hidrogen de-înaltă presiune. Această proprietate îl face un purtător ideal pentru noile rezervoare de stocare a hidrogenului, capabile să reziste la stresul în toate direcțiile, permițând în același timp stocarea eficientă a energiei. Tehnologia laser este esențială pentru fabricarea de precizie a acestei structuri inovatoare.
Saltul critic de la concept la practică
Joseph Hainsworth, Director Tehnic la NITIU, declară: „Când m-am alăturat acum patru ani, procesarea cu laser nu era metoda principală de fabricație. Dar am recunoscut rapid că laserele sunt cheia pentru realizarea conexiunilor structurale precise și pentru a le valorifica pe deplin stabilitatea”. Pentru a aplica această tehnologie cu precizie, echipa sa a decis să înființeze un laborator laser dedicat pentru testarea și optimizarea țintită a structurilor ILS.
Hainsworth a subliniat: „Scopul a fost de a obține autonomie în cercetare și dezvoltare, de a îmbunătăți calitatea și de a scurta semnificativ ciclurile de dezvoltare”. După un an de cercetări ample în Europa, soluția de procesare laser 3D de-înaltă precizie de la TRUMPF a apărut ca alegerea optimă. Oglinzile sale de scanare permit mișcare cu laser de mare-viteză, precisă în trei dimensiuni, devenind motorul de bază al lanțului de inovație al NITIU. Scanarea în oglindă oferă o poziționare cu laser de mare-viteză, precisă-un element esențial în călătoria de inovație a NITIU.
La TRUMPF, NITIU a gasit solutia ideala. „Ne-am angajat în discuții ample cu experții în laser TRUMPF timp de șase luni înainte de a comanda echipamentul”, își amintește Hainsworth. „Flexibilitatea și complementaritatea sistemului au fost esențiale și au înțeles profund acest lucru”. În cele din urmă, echipamentul de bază de laborator al NITIU a fost finalizat ca sistem de procesare cu laser TRUMPF TruLaser Cell 3000 cu cinci axe-și mașina de sudură laser TruLaser Weld 5000 echipată cu optică de focalizare dinamică PFO 3D, special adaptată pentru sudarea de precizie în două- și tri-dimensionale.
TRUMPF a optimizat sistemul optic pentru acest proiect, integrând oglinzi galvano-de înaltă precizie pentru a permite operarea cu laser de mare-viteză și flexibilă în spațiul tri-dimensional. „Precizia și viteza sunt uimitoare”, a remarcat Hainsworth. „Aceasta este cea mai flexibilă componentă optică pe care am folosit-o vreodată”.
Datorită galvanometrului 3D PFO de înaltă{0}}precizie integrat, laserul realizează o operare flexibilă și de viteză mare-în spațiu tri-dimensional.
Eficiența, calitatea și încrederea în echipă cresc
Lansarea laboratorului a adus câștiguri imediate de eficiență pentru NITIU. „Validarea conceptului care odinioară a durat săptămâni este acum finalizată în mod obișnuit de la experimentele de dimineață până la implementarea-a doua zi”, a remarcat Hainsworth cu satisfacție. „Calitatea s-a îmbunătățit, procesele sunt mai stabile, iar echipa continuă să învețe și să avanseze.” TRUMPF a adaptat cu precizie sistemul la fluxul de lucru al NITIU, oferind o soluție cuprinzătoare la cheie. Hainsworth a subliniat: „Am fi putut alege mai mulți furnizori, dar soluția integrată TRUMPF a fost esențială. Ne permite să ne concentrăm în întregime pe tehnologia noastră de bază, fără a distrage atenția de la coordonarea diferiților furnizori”.
Mergând înainte: ușoară, robustă, precizie proiectată cu laser-
Cu noul său centru laser, NITIU a făcut un pas crucial către dezvoltarea rezervoarelor de hidrogen eficiente, ușoare și sigure. Ceea ce odată a fost o viziune se concretizează acum în componente tangibile, ușoare și robuste, fabricate prin inginerie de precizie cu laser. „Uneori încă se simte incredibil”, remarcă Hainsworth zâmbind, „dar acesta este cu adevărat cel mai tare lucru pe care l-am făcut vreodată”. Această descoperire tehnologică nu numai că oferă NITIU un avantaj competitiv, ci și injectează un impuls puternic în decarbonizarea transporturilor, accelerând economia hidrogenului pe calea rapidă.
