У глобальній гонці за водневе{0}}майбутнє безпечна та ефективна технологія зберігання стала критичною проблемою. Тепер інновація зі Швеції-резервуар для зберігання водню, який, здається, складається з незліченних мікро-трикутних кристалічних решіток-пропонує революційне вирішення цієї проблеми. За цим проривом стоїть співпраця між NITIU та німецькою TRUMPF Group, яка використала передову-лазерну технологію, щоб втілити в реальність проект легких, високостабільних резервуарів для зберігання водню.
Проголошений джерелом енергії майбутнього, водень є легким, чистим і майже необмеженим у запасах. Проте його властивості створюють величезні труднощі при зберіганні: для зберігання рідини потрібно підтримувати екстремальну температуру -253 градуси, тоді як зберігання в газоподібному має витримувати величезний просторовий тиск. Щоб подолати це, NITIU розробив свою запатентовану ізотропну легку структуру (ILS®). Ця структура використовує незліченні тетраедри як будівельні блоки для формування над-легкої та над-стабільної металевої решітки. Його основна перевага полягає в «ізотропії»-структура рівномірно сприймає тиск з будь-якого напрямку, функціонуючи як «кристалічна броня», створена для-водню під високим тиском. Ця властивість робить його ідеальним носієм для нових резервуарів для зберігання водню, здатним витримувати навантаження в усіх напрямках, одночасно забезпечуючи ефективне зберігання енергії. Лазерна технологія є центральною для точного виробництва цієї інноваційної конструкції.
Критичний стрибок від концепції до практики
Джозеф Хейнсворт, технічний директор NITIU, зазначає: «Коли я приєднався чотири роки тому, лазерна обробка не була основним методом виробництва. Але я швидко зрозумів, що лазери є ключовими для досягнення точних структурних з’єднань і повного використання їх стабільності». Щоб застосувати цю технологію з точністю, його команда вирішила створити спеціальну лазерну лабораторію для цілеспрямованого тестування та оптимізації структур ILS.
Хейнсворт підкреслив: «Мета полягала в тому, щоб досягти автономності науково-дослідних розробок, підвищити якість і значно скоротити цикли розробки». Після року інтенсивних досліджень у Європі високоточне рішення TRUMPF для 3D-лазерної обробки-виявилося як оптимальний вибір. Його скануючі дзеркала забезпечують високу-швидкість і точність лазерного руху в трьох вимірах, стаючи основним двигуном інноваційного ланцюжка NITIU. Дзеркальне сканування забезпечує високу-швидкісне та точне лазерне позиціонування-, що є ключовим елементом інноваційного шляху NITIU.
У TRUMPF NITIU знайшов ідеальне рішення. «Ми вели широкі дискусії з лазерними експертами TRUMPF протягом шести місяців, перш ніж замовити обладнання», — згадує Хейнсворт. «Гнучкість і взаємодоповнюваність системи були критично важливими, і вони глибоко це розуміли». Зрештою, основне лабораторне обладнання NITIU було завершено як п’ятиосісна система лазерної обробки TRUMPF TruLaser Cell 3000 та лазерний зварювальний апарат TruLaser Weld 5000, оснащений оптикою з динамічним фокусуванням PFO 3D, спеціально розроблений для дво- та три-вимірного точного зварювання.
TRUMPF оптимізував оптичну систему для цього проекту, інтегрувавши високо-точні гальво дзеркала, щоб забезпечити високу-швидкісну гнучку роботу лазера в три-вимірному просторі. «Точність і швидкість вражають», — зауважив Гейнсворт. «Це найбільш гнучкий оптичний компонент, який ми коли-небудь використовували».
Завдяки вбудованому високо-точному 3D-гальванометру PFO лазер забезпечує високу-швидкісну гнучку роботу в три-вимірному просторі.
Ефективність, якість і впевненість команди стрімко зростають
Запуск лабораторії забезпечив миттєве підвищення ефективності для NITIU. «Перевірка концепції, яка колись тривала тижнями, тепер регулярно завершується від ранкових експериментів до впровадження наступного-дня», — із задоволенням зазначив Гейнсворт. «Якість покращилася, процеси стабільніші, а команда продовжує вчитися та розвиватися». TRUMPF точно адаптував систему до робочого процесу NITIU, забезпечивши комплексне готове рішення. Хейнсворт підкреслив: «Ми могли вибрати кількох постачальників, але інтегроване рішення TRUMPF було ключовим. Воно дозволяє нам повністю зосередитися на нашій основній технології, не відволікаючись від координації роботи з різними постачальниками».
Рух вперед: легкий, міцний, лазерна-точність
Завдяки своєму новому лазерному центру NITIU зробив важливий крок до розробки ефективних, легких і безпечних резервуарів для зберігання водню. Те, що колись було баченням, тепер матеріалізується у відчутні, легкі, міцні компоненти, створені за допомогою лазерної точної інженерії. «Іноді це все ще здається неймовірним, — посміхаючись, зауважує Гейнсворт, — але це справді найкрутіша річ, яку ми коли-небудь робили». Цей технологічний прорив не тільки надає NITIU конкурентну перевагу, але й надає потужного імпульсу декарбонізації транспорту, прискорюючи водневу економіку.
