🔋💨 Система представляет собой аккумулятор природного газа (АПГ). Он устроен в виде ёмкости, заполненной специальным адсорбентом – пористым углеродным материалом. За счёт высокой удельной поверхности адсорбент эффективно удерживает молекулы газа, действуя подобно губке.
Как отмечают исследователи, ключевое преимущество АПГ‑систем – пониженное рабочее давление. В отличие от традиционных цилиндрических баллонов, в которых сжатый природный газ хранится под давлением порядка 20 МПа (около 200 атмосфер), в АПГ‑системах достаточно поддерживать давление на уровне 5–7 МПа. Это снижает механическую нагрузку на корпус ёмкости и позволяет использовать резервуары различной формы, в том числе плоские.
💬 «Основная сложность при использовании АПГ – тепловые эффекты. При заправке, когда адсорбент поглощает газ, происходит выделение тепла, из-за чего система нагревается. При выдаче газа, наоборот, происходит охлаждение. Это снижает эффективность системы», – объяснили разработчики.
🧑🔬 Чтобы решить проблему, учёные применили систему внешнего жидкостного терморегулирования для управления температурой внутри аккумулятора и разработали специальную конструкцию бака с внутренними перегородками для лучшего отвода тепла. Для тестирования решений исследователи изготовили масштабируемый аккумулятор природного газа (МАПГ). Устройство имеет плоскую форму в виде плиты с габаритами 800 × 414 × 116 мм – это удобно для размещения в багажном отделении или под днищем автомобиля, подобно аккумуляторам в электромобилях. Гидравлический внутренний объём бака – 24 литра. В качестве рабочего материала использован формованный углеродный адсорбент, полученный прессованием дроблёного промышленного углеродного материала из скорлупы кокосового ореха 🥥.
⏱️ Исследования показали, что время быстрой заправки МАПГ удалось сократить до двух минут. Ключевой элемент решения – система терморегулирования на этапе подачи газа в двигатель: она позволяет повысить температуру внутри адсорбера и увеличить объём извлекаемого газа. Несмотря на сохраняющийся в баллоне неизвлекаемый (остаточный) объём газа, предложенная технология позволяет сократить его вдвое по сравнению с традиционной схемой.
Работа опубликована в журнале 📕
Физикохимия поверхности и защита материалов. Том 62, № 3 (2026), 288–300.
🔗 Подробнее на нашем сайте.
#ИФХЭ новости