德國康諾瓦有限責任公司(Connova Deutschland GmbH,位于德國克利普豪森市)成功研發并制造出第四類(Type 4)復合材料壓力容器儲罐,該儲罐專為儲存用作船用燃料的液氨設計,成為歐盟資助的氨燃料船舶(NH3Craft)項目的重要里程碑。該項目旨在實現航運業零排放。

多臺已制造完成、帶有集成式不銹鋼連接元件的適航型玻璃纖維復合材料儲罐,存放于木質托盤上以備安全運輸。
氨燃料船舶項目由歐盟于2022 年啟動,共有 13 家來自科研、工業及航運領域的歐洲合作方參與。該項目將氨(NH?)定為船用重油的替代燃料 —— 船舶發動機燃燒重油會排放大量二氧化碳及其他污染物。氨可由電力、氫氣與大氣中的氮氣制取,儲存條件相對簡易,且就地燃燒過程中不會產生二氧化碳排放。
作為該項目的復合材料專業合作方,德國康諾瓦公司負責儲罐系統的研發與制造。據康諾瓦公司介紹,這些儲罐需滿足以下要求:在最高 5 兆帕試驗壓力下驗證抗壓強度、具備長期密封性以防止有毒氣體泄漏、實現不銹鋼連接元件與復合材料結構的工藝可靠集成,以及在海水環境中具有高耐腐蝕性和耐介質性。

一名工程師正在檢查裝有多個氨用復合材料儲罐的大型試驗模塊
為滿足上述要求,康諾瓦公司的工程師選用了采用多材料設計的第四類儲罐結構。儲罐核心為滾塑內襯,可提供介質密封性并與接口凸臺元件牢固集成。該內襯同時充當永久性纏繞芯模,無需使用復雜模具并降低了生產成本。內襯外部為纖維纏繞復合材料結構,可提供直至爆破壓力閾值的結構完整性。儲罐層壓板全部采用玻璃纖維制造—— 選擇玻璃纖維既是為了適應海水環境的耐腐蝕性要求,也是為了滿足航運業的成本敏感性需求。
最終制成的儲罐系統公稱容積為 1 立方米,在 18 巴(1.8兆帕)工作壓力下可儲存約 680 千克液氨。這相當于傳統化石燃料約 70% 的重量能量密度。
康諾瓦公司表示,氨燃料船舶項目儲罐系統的成功交付與測試,證明了復合材料制造技術有潛力支持環保能源載體在航運領域的推廣應用。
圖片來源: 德國康諾瓦有限責任公司
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