Instytut Wysokich Ciśnień

W Laboratorium Plastyczności pod Wysokim Ciśnieniem NL-1 odkształcamy plastycznie tworzywa sztuczne. Wykazaliśmy znaczący wzrost własności mechanicznych poliamidu 6 (PA6) po wyciskaniu hydrostatycznym.

W opublikowanym ostatnio artykule „Structural Hierarchy of PA6 Macromolecules after Hydrostatic Extrusion” Materials 16, 3435 (2023) wyjaśniamy zjawiska zachodzące w materiałach polimerowych w trakcie wysokociśnieniowej deformacji plastycznej i proponujemy model umocnienia.

Rysunek 1. Schemat zmian w strukturze przełomów próbek PA6 przed i po procesie HE. Po procesie wyciskania sferolity mają kształt prętów ułożonych w sposób regularny równolegle do siebie.

Obecnie około 80% energii zużywanej na świecie pochodzi z paliw kopalnych: gazu, ropy naftowej i węgla. Zarówno kwestie klimatyczne jak też ograniczone zasoby surowców naturalnych powodują, że coraz więcej wysiłku kierowane jest na rozwój alternatywnych i bardziej ekologicznych źródeł energii. Wadą większości odnawialnych źródeł energii jest nierównomierna praca, przez którą konieczne jest magazynowanie coraz większych ilości energii.  Wodór ma potencjał, aby do 2050 roku odpowiadać za ponad 10% całkowitej energii, zarówno jako magazyn energii odnawialnej jak i jej źródło, jeżeli uda się pozyskiwać wodór z podziemnych źródeł. Produktem spalania wodoru jest wyłącznie woda, w przeciwieństwie do paliw kopalnych, które przy spalaniu generują dwutlenek węgla i inne szkodliwe gazy.

Niewątpliwie dużym wyzwaniem na drodze do efektywnego wykorzystania wodoru jest jego magazynowanie. W postaci gazowej wodór charakteryzuje się wyjątkowo niską gęstością. Jego metr sześcienny waży zaledwie 84 g, co w naturalny sposób powoduje, że jego transport i magazynowanie byłyby mało efektywne, a przez to zdecydowanie bardziej kosztowne od obecnie stosowanych paliw płynnych. Dlatego też pracuje się nad różnymi metodami magazynowania wodoru.  W zależności od późniejszego zastosowania będą to technologie wykorzystujące zbiorniki na wodór pod wysokim ciśnieniem, magazynowanie w postaci skroplonej (co niestety wymaga chłodzenia do ekstremalnie niskich temperatur -253°C), a także magazynowanie przez absorbcję w wodorkach metali, czy materiałach o rozwiniętej powierzchni, nad którymi pracuje wiele grup badaczy na całym świecie.

W odpowiedzi na ten problem, zespół naukowców i inżynierów z Instytutu Wysokich Ciśnień PAN opracował wysokociśnieniowy dwupłaszczowy zbiornik do magazynowania wodoru, który swoimi parametrami przewyższa obecnie stosowane konstrukcje. Rozwiązanie to zostało docenione przez Polską Agencję Rozwoju Przedsiębiorczości i Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w XXV edycji konkursu „Polski Produkt Przyszłości”. IWC PAN otrzymał nagrodę główną w kategorii Polski Produkt Przyszłości Instytucji Szkolnictwa Wyższego i Nauki za projekt „Bezpieczny hybrydowy (dwupłaszczowy) zasobnik wodoru o wysokiej gęstości zmagazynowanej energii z ciągłym monitorowaniem szczelności”.

Opracowane w IWC PAN zbiorniki z powodzeniem mogą być montowane w samochodach czy mobilnych magazynach wodoru jak również sprawdzą się w zastosowaniach stacjonarnych czyli na przykład jako magazyny energii słonecznej, w których prąd wytwarzany przez instalacje fotowoltaiczne służy do wytwarzania wodoru w procesie elektrolizy wody.

Wczoraj odbyła się uroczysta gala XXV edycja konkursu Polski Produkt Przyszłości organizowanego przez PARP. Miło nam poinformować, że nagrodę główną w kategorii Polski Produkt Przyszłości Instytucji Szkolnictwa Wyższego i Nauki zdobył nasz Instytut (Laboratorium Nadprzewodników NL-6) za projekt Bezpieczny hybrydowy (dwupłaszczowy) zasobnik wodoru o wysokiej gęstości zmagazynowanej energii z ciągłym monitorowaniem szczelności. Szczegóły wkrótce.

Dwójka doktorantów z naszego Instytutu - Oliwia i Krzysztof Gołyga (z Laboratorium MBE) - wyruszy 1 lipca 2023 na charytatywny rajd ZŁOMBOL.

Złombol to akcja charytatywna organizowana od 2007 roku na rzecz pomocy Dzieci z domów dziecka. Zebrane datki służą finansowaniu kursów, szkoleń, podnoszeniu kwalifikacji zawodowych osieroconych Dzieci, a także organizacji wyjazdów oraz pomocy psychologiczno-terapeutycznej.

Więcej o historii oraz o 17. edycji rajdu Złombol pod linkiem. Zachęcamy do wsparcia załogi naszych doktorantów (załoga Maruda Spółka ZOO). Więcej informacji pod linkiem pod logo rajdu.