MagnumCel, butla CNG typu V - jeszcze lżejsza

Dotychczas opracowano 4 typy samochodowych zbiorników stosowanych do przechowywania gazu ziemnego w postaci sprężonej (CNG), których budowa jest opisana w artykule Zbiorniki CNG. Wraz z kolejną generacją (typem) zbiorniki są coraz lżejsze. Obecnie mówi się o kolejnej generacji zbiorników do przechowywania gazu ziemnego. Są to, zgodnie z przyjętą nomenklaturą, zbiorniki typu V. To także zbiorniki kompozytowe (podobnie jak typu II, III i IV) z warstwą przesyconych żywicą włókien wzmacniających konstrukcję. W każdym z tych zbiorników, pod warstwą nawiniętych włókien, zawsze znajduje się metalowy lub wykonany z tworzywa wkład (liner). Właśnie w nim magazynowany jest gaz.

fot. CleanNGKompozytowy zbiornik CNG typu V MagmumCel (linerless) firmy CleanNG

W zbiornikach V generacji (typu V) wyeliminowano użycie wkładu (linera). Są to tzw. zbiorniki linerless. Cała ich konstrukcja jest wykonana z przesyconych żywicą włókien. Dzięki temu, oprócz zmniejszenia masy zbiornika, uzyskuje się zwiększenie jego objętości wewnętrznej (brak linera) czyli zdolności do magazynowania gazu ziemnego.

fot. Fleet and fuelsZbiornik CNG typu V MagnumCel w trakcie produkcji

Nad tego typu zbiornikami pracuje firma amerykańska firma CleanNG. Zbiornik MagnumCel jest właśnie wykonywany bez użycia wkładu (linera).

Chcąc zapewnić wysoką wytrzymałość w budowie zbiorników MagnumCel firma wykorzystuje włókna bazaltowe (powstające z przetopionego kruszywa skał bazaltowych). Charakteryzują się one bardzo dużą wytrzymałością na rozciąganie oraz twardością i wysoką odpornością na oddziaływanie wysokich temperatur.

Zastosowane w zbiornikach MagnumCel technologie i materiały znacznie zmniejszą ich masę w porównaniu z obecnie oferowanymi produktami. Producent mówi o jej redukcji o 70% w stosunku do zbiorników stalowych typu I i 40% zmniejszeniu masy w stosunku do zbiorników kompozytowych typu III (przy dużych ilościach przechowywanego CNG). Zbiorniki te mają być konkurencyjne cenowo z konstrukcjami typu III i IV.

fot. Fleet and fuelsZbiornik CNG typu V MagnumCel w trakcie produkcji

Zbiorniki do przechowywania gazów sprężonych typu V mają swą genezę w przemyśle kosmicznym, gdzie pogoń za zmniejszeniem masy jest podyktowana wysokimi kosztami lotów. Koszt wyniesienia 1 kg na orbitę okołoziemską wynosi obecnie około 6 tys. dolarów.

W „ziemskich” zastosowaniach przewozowych masa ma także bardzo istotne znaczenie. Zwiększenie masy własnej każdego pojazdu zmniejsza jego zdolności przewozowe (ładowność), zarówno techniczną jak i administracyjną (ograniczony parametr masy całkowitej i nacisków na osie). W przypadku dużych samochodów napędzanych gazem ziemnym, które wymagają dużych ilości CNG, redukcja masy układu zasilania związana ze zmianą zbiorników typu III na typ V sięga 40%. Oprócz zwiększenia ładowności wpływa to także na zmniejszenie poziomu zużycia paliwa. Szacuje się, że każde zmniejszenie masy o 100 funtów (45 kg) powoduje zmniejszenie zużycia paliwa o co najmniej 2%, co z pewnością przekłada się także na zmniejszenie emisji szkodliwych składników spalin.

Postęp w dziedzinie zbiorników do magazynowania gazów sprężonych oprócz możliwości zastosowania ich w gazowych układach zasilania silników spalinowych może wspomóc także rozwój samochodów elektrycznych, w których źródłem energii są ogniwa paliwowe, a te jak wiadomo wymagają zastosowania wodoru, który musi być w związku z tym przechowywany w pojeździe.