Сотрудники Института физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) разработали новый тип устройства для хранения природного газа в автомобилях.
Система представляет собой аккумулятор природного газа — емкость, заполненную пористым углеродным материалом, который поглощает молекулы газ за счет большой внутренней поверхности. В отличие от привычных цилиндрических баллонов, где газ хранится при давлении 200 атмосфер, новая система работает при 50–70 атмосферах. Это снижает требования к прочности корпуса и позволяет делать баки плоской формы, которые удобно размещать под днищем автомобиля или в багажнике.
Основная сложность при использовании такой системы — тепловые эффекты. При заправке адсорбент поглощает газ и выделяет тепло, система нагревается. При выдаче газа, наоборот, происходит охлаждение. Это снижает эффективность устройства.
Ученые применили систему внешнего жидкостного терморегулирования и разработали специальную конструкцию бака с внутренними перегородками для лучшего отвода тепла. Испытания показали, что время быстрой заправки сокращается до двух минут. На этапе выдачи газа терморегулирование компенсирует охлаждение, повышая температуру внутри адсорбера. Это увеличивает количество доступного газа и предотвращает обмерзание.
Исследователи изготовили тестовый образец размером 800 × 414 × 116 мм и объемом 24 литра. Цифровая модель устройства поможет проектировать новые системы без дорогостоящих испытаний каждого образца.
Ранее Наука Mail писала о том, что эксперты объяснили нюансы установки газа на авто.