Патент на седмицата!
Термичният контрол на системата за адсорбционно съхранение на газ в автомобилите значително увеличава пробега на превозните средства.
Институтът по физика и химия на Руската академия на науките регистрира патент за изобретението „Бордова адсорбционна система за натрупване на природен газ и метод за разпределяне на природен газ от адсорбционни акумулатори с циркулация на нагрята охлаждаща течност“ (патент № 2825831 ). Изобретението описва система за термичен контрол на адсорбционна автомобилна батерия при пълнене и подаване на природен газ от нея.
„Системата ни позволява да решим два проблема, които пречат на широкото използване на адсорбционни батерии в автомобилната индустрия: първо, бавно пълнене в сравнение с течното гориво и второ, натрупването на примеси в адсорбента – висококипящи тежки въглеводороди, които запълват порите на адсорбента и намалява полезния му капацитет, което означава, че трябва да презареждате резервоара по-често.„
„Ефективността на акумулирането на газ се влияе радикално от работната температура на микропорестия материал – пълнителя. Например, когато температурата се понижи, адсорбентът поглъща газ по-активно, а когато се повиши, го освобождава. Тъй като по време на зареждане адсорбентът се нагрява, а при подаване на газ, напротив, охлажда се, това води до намаляване на газовия капацитет на адсорбента и съответно до намаляване на пробега на автомобила „от зареждане с гориво до зареждане с гориво“, обясни един от авторите на иновацията, ръководител на инженерно-техническия център на Института по физикохимия на Руската академия на науките, водещ изследовател в Лабораторията по сорбционни процеси на Института по физикохимия на Руската академия на науките, кандидат на химическите науки Андрей Школин. „– Поради топлинните ефекти, възникващи по време на адсорбция-десорбция, системите за съхранение са чувствителни към скоростта на пълнене и дозиране на газ. Затова разработихме технология за термичен контрол за адсорбционната система за съхранение на газ: за повишаване на температурата, когато газът се отделя от нея, и за намаляване на температурата при зареждане с гориво.“
Експериментите, проведени в лабораторията за сорбционни процеси в Института по физика и химия на Руската академия на науките, показаха, че без специално разработени методи за отстраняване на адсорбционната топлина по време на зареждане с гориво и добавяне на топлина по време на доставка на газ, ефективността на адсорбираните системи за природен газ (т.е. , количеството зареден газ) се намалява приблизително 2 пъти. Това е особено забележимо по време на „бързо“ зареждане. Учените от лабораторията също установиха, че ако газът е предварително охладен във външен топлообменник, тогава по време на процеса на пълнене този газ ефективно намалява температурата на адсорбентния слой, с който влиза в контакт. В същото време количеството доставен газ се увеличава значително. Отоплението по време на подаване на газ позволява не само да се увеличи скоростта на подаване на газ и пробега на превозното средство, но и по-ефективно да се освободи адсорбционният акумулатор от натрупващите се в него висококипящи въглеводороди.
Ниската цена и добрите екологични характеристики правят природния газ един от най-обещаващите алтернативни енергийни източници. В момента повече от 28 милиона автомобила в света използват природен газ. Международната агенция по енергетика допуска, че делът на природния газ в глобалния енергиен баланс няма да спадне до 2040 г. поради развитието на алтернативната енергия, а ще се увеличи 1,46 пъти. В същото време потреблението на природен газ в транспорта ще се увеличи с 2,35 пъти.
Адсорбираният природен газ е алтернативна технология за съхранение на природен газ. За разлика от компресирания и втечнения природен газ, адсорбираният природен газ се характеризира с повишена безопасност при пожар и експлозия, тъй като газовите молекули са в „свързано“ състояние в порите на адсорбента. Адсорбираният природен газ позволява работа при значително по-ниско налягане от сгъстения газ и по-високи температури от втечнения газ. За зареждане на автомобил с адсорбиран природен газ са достатъчни двустепенни компресори. Използването на по-просто оборудване, което не изисква висококвалифициран персонал, води до намаляване на цената на газовото гориво за потребителя.
„Работата, която е в основата на патентованото изобретение, е само малка част от работата по адсорбцията на природен газ, приложен към моторно гориво от природен газ“, каза Андрей Школин. „– Лабораторията по сорбционни процеси към Института по физика и химия на Руската академия на науките работи активно върху разработването и внедряването на технологии от около 10 години. В момента провеждаме изпитания с индустриални партньори.“
Източник: ИФХЕ
