Vodíkové hospodářství nabízí společnosti Freudenberg Sealing Technologies (FST) další možnosti než jen elektrolýzu a palivové články. Vodík musí být vysoce stlačený, aby bylo možné jej přepravit z bodu A do bodu B a skladovat. Společnost FST se v současné době zaměřuje na high-tech vysokotlaká těsnění pro pístové kompresory.
Za podmínek, které panují na Zemi, je vodík bezbarvý plyn bez zápachu. Jednou z jeho charakteristických vlastností je extrémně nízká hustota. To znamená, že vodík zabírá hodně místa, mnohem více než například zemní plyn. Tato vlastnost ovlivňuje jeho přepravu potrubím nebo nákladními automobily na cestě z výroby ke konečnému spotřebiteli. „Objemné nároky na prostor“ ovlivňují také mezisklady na cestě a konečné skladování v nádržích – ať už v místní teplárně, na čerpací stanici nebo v nádrži nákladního automobilu poháněného palivovými články.
Čím menší objem je třeba přepravovat nebo skladovat, tím efektivněji lze s chemickým prvkem manipulovat. To vyžaduje, aby byl vodík „prostorově úsporně“ stlačován pod vysokým tlakem, až 1 000 barů. Pro srovnání, když kontrolujeme tlak vzduchu v pneumatikách našich automobilů na čerpací stanici, manometr obvykle ukazuje hodnoty mezi dvěma a třemi bary. Není tedy třeba příliš velké představivosti, abychom si představili, jak obrovským nárokům musí těsnění v kompresorech odolávat – v ideálním případě po dobu nejméně jednoho roku nepřetržitého provozu až do další plánované údržby.
„V dnešních standardních kompresorech pro vodíkové aplikace se používají různé technologie. Pro každou z nich existují komponenty, které můžeme díky našim odborným znalostem optimalizovat. Po intenzivním dialogu s našimi zákazníky se v současné době zaměřujeme především na vysokotlaké aplikace v pístových kompresorech,“ vysvětluje Dominik Schneider, manažer segmentu trhu Fluid Handling Technology Europe ve společnosti Sales General Industry (GI).
V této velmi flexibilní technologii se píst pohybuje ve válci nahoru a dolů a stlačuje vodík. Vodík se nesmí vypařovat ani pronikat těsnicím materiálem. Vysoké tlaky, vysoké posuvné rychlosti s vysokým kontaktním tlakem mezi těsněním a styčnou plochou, jakož i vysoké teploty znamenají především jedno: vysoké opotřebení, zejména u takových bezolejových, tj. suchoběžných kompresorů!
Konkurenční výhody
„V současné době neexistuje žádný těsnicí systém, který by spolehlivě splňoval požadovanou životnost. Hlavní výzvou je najít správný těsnicí materiál. I my ve společnosti FST musíme tuto otázku zcela přehodnotit. Právě u takto náročných vysokotlakých aplikací však můžeme využít naše odborné znalosti v oblasti materiálů, konstrukce a škálovatelnosti od malé až po velkosériovou výrobu. Tyto kompetence jsou naší konkurenční výhodou,“ říká Schneider.
Podle jeho hodnocení jsou dalšími povzbudivými faktory úspěchu při vývoji nových high-tech těsnicích řešení pro kompresory: zaprvé úzká mezioborová spolupráce se zákazníky; zadruhé široká škála možností kontroly, testování a analýzy, včetně počítačem podporovaných simulačních a výpočetních metod společností FST a Freudenberg Technology & Innovation (FTI); zatřetí výměna znalostí a zkušeností se sesterskými společnostmi skupiny Klüber Lubrication a EagleBurgmann.
Jedno je již jisté: těsnění pístu nebude obsahovat perzistentní perfluorované a polyfluorované chemické látky, zkráceně PFAS, které by mohly škodit lidem a životnímu prostředí.
