Gospodarka wodorowa oferuje Freudenberg Sealing Technologies (FST) możliwości wykraczające poza elektrolizę i zastosowania ogniw paliwowych. Wodór musi być wysoce sprężony, aby można go było transportować z punktu A do punktu B i przechowywać. FST koncentruje się obecnie na zaawansowanych technologicznie uszczelnieniach wysokociśnieniowych do sprężarek tłokowych.
W warunkach panujących na Ziemi wodór jest gazem bezbarwnym i bezwonnym. Jedną z jego cech charakterystycznych jest wyjątkowo niska gęstość. Oznacza to, że wodór zajmuje dużo miejsca, znacznie więcej niż na przykład gaz ziemny. Ta właściwość wpływa na jego transport rurociągami lub ciężarówkami na drodze od produkcji do konsumenta końcowego. „Zapotrzebowanie na dużą przestrzeń” ma również wpływ na pośrednie przechowywanie na trasie i końcowe przechowywanie w zbiornikach – czy to w lokalnej elektrociepłowni, na stacji benzynowej, czy w zbiorniku ciężarówki napędzanej ogniwami paliwowymi.
Im mniejsza objętość do przetransportowania lub przechowywania, tym wydajniej można obchodzić się z tym pierwiastkiem chemicznym. Wymaga to sprężania wodoru pod wysokim ciśnieniem, nawet do 1000 barów. Dla porównania, gdy sprawdzamy ciśnienie powietrza w oponach naszego samochodu na stacji benzynowej, manometr zwykle wskazuje od dwóch do trzech barów. Nie trzeba zatem wiele wyobraźni, aby wyobrazić sobie ogromne wyzwania, którym muszą sprostać uszczelki w sprężarkach – najlepiej przez co najmniej rok ciągłego użytkowania do następnej zaplanowanej konserwacji.
„W dzisiejszych standardowych sprężarkach do zastosowań wodorowych stosowane są różne technologie. Dla każdej z nich istnieją komponenty, które możemy zoptymalizować dzięki naszej wiedzy specjalistycznej. Po intensywnych rozmowach z naszymi klientami skupiamy się obecnie przede wszystkim na zastosowaniach wysokociśnieniowych w sprężarkach tłokowych” – wyjaśnia Dominik Schneider, Market Segment Manager Fluid Handling Technology Europe w Sales General Industry (GI).
W tej bardzo elastycznej technologii tłok porusza się w górę i w dół w cylindrze w celu sprężenia wodoru. Wodór nie może ulatniać się ani przenikać przez materiał uszczelnienia. Wysokie ciśnienia, duże prędkości poślizgu z dużym naciskiem styku między uszczelnieniem a współpracującą powierzchnią, a także wysokie temperatury oznaczają przede wszystkim jedno: duże zużycie, szczególnie w przypadku takich bezolejowych, tj. suchobieżnych sprężarek!
Przewagi konkurencyjne
„Obecnie nie ma systemu uszczelnień, który niezawodnie spełniałby wymaganą żywotność. Głównym wyzwaniem jest znalezienie odpowiedniego materiału uszczelniającego. My w FST również musimy to całkowicie przemyśleć. Jednak to właśnie w przypadku tak wymagających zastosowań wysokociśnieniowych możemy wykorzystać naszą wiedzę w zakresie materiałów, projektowania i skalowalności od produkcji małoseryjnej do wielkoseryjnej. Te kompetencje stanowią naszą przewagę konkurencyjną” – mówi Schneider.
Według jego oceny, innymi zachęcającymi czynnikami sukcesu w rozwoju nowych, zaawansowanych technologicznie rozwiązań uszczelniających dla sprężarek są: po pierwsze, ścisła interdyscyplinarna współpraca z klientami; po drugie, szeroki zakres opcji kontroli, testowania i analizy, w tym wspomagane komputerowo metody symulacji i obliczeń FST i Freudenberg Technology & Innovation (FTI); po trzecie, wymiana wiedzy i doświadczeń z siostrzanymi spółkami Grupy – Klüber Lubrication i EagleBurgmann.
Jedno jest już pewne: uszczelnienie tłoka będzie wolne od trwałych perfluorowanych i polifluorowanych substancji chemicznych, w skrócie PFAS, które mogą być szkodliwe dla ludzi i środowiska.
