Zkušební technologie pro obnovitelné zdroje energie
Zásobování energií je v současnosti jedním z největších a nejdůležitějších problémů: energetický sektor produkuje přibližně dvě třetiny celosvětových emisí CO2. Rozvoj výroby energie z obnovitelných zdrojů šetrných k životnímu prostředí má zásadní význam pro boj proti změně klimatu. Vedle solární, větrné a vodní energie nabývá v celosvětovém energetickém sektoru stále většího významu vodíková technologie, která se snaží dosáhnout uhlíkové neutrality a v konečném důsledku přispět k ochraně klimatu. Materiál i infrastruktura v celém hodnotovém řetězci vodíkového průmyslu představují pro zkoušení materiálů nové a rozmanité výzvy.
Vodík se již delší dobu používá jako surovina nebo palivo v chemickém průmyslu, protože je považován za ideální a flexibilní nosič energie pro budoucnost. Je základní součástí sledovaného energetického koloběhu, a proto je vhodný pro široké využití v průmyslu, dopravě, energetice a teplárenství. Zelený vodík vyráběný z obnovitelných zdrojů energie snižuje emise skleníkových plynů a přispívá k ochraně klimatu.
Vodík jako nejběžnější prvek je k dispozici v téměř neomezeném množství, je přímo použitelný a lze jej skladovat či přepravovat v plynném nebo kapalném stavu. Velmi vysoká hustota energie a použitelnost ve vázané formě z něj činí atraktivní nosič energie. Není však bezproblémový a je poměrně náročný na manipulaci.
Vzhledem ke své nízké hustotě a malému molekulárnímu objemu vodík snadno a rychle difunduje do pevných látek. V případě kovových materiálů to vede k vodíkové křehkosti a následně k výraznému snížení pevnosti materiálu. Mechanické zkoušky materiálů jsou důležitou součástí poznání vlastností a vývoje nových materiálů, které musí bezpečně a spolehlivě fungovat pod vlivem vodíku po dlouhou dobu. Důležité a pro bezpečnost kritické komponenty se používají v následujících oblastech:
- Výroba vodíku (např. elektrolyzátory)
- Přeprava vodíku (např. potrubí, armatury)
- Skladování vodíku (např. zkapalněný plyn, tlakové nádoby)
- Přeměna energie (např. palivové články)
Zkoušení mechanických vlastností materiálů vyžaduje přesnou a speciálně upravenou zkušební technologii, která umožňuje spolehlivé stanovení charakteristických hodnot materiálu pod přímým vlivem vodíku, za velmi vysokého tlaku, velmi nízkých teplot a po velmi dlouhou dobu.
Následující příklady použití ukazují zkušební řešení společnosti ZwickRoell, která komplexně splňují vysoké požadavky vodíkového průmyslu a významně přispívají k dalšímu vývoji materiálů a komponentů.
