میونخ کی ٹیکنیکل یونیورسٹی نے ہائیڈروجن کے ذخیرہ کو بڑھانے کے لیے کاربن فائبر کمپوزٹ کا استعمال کرتے ہوئے کنفارمل کیوبک ٹینک تیار کیے ہیں۔ مرکبات کی دنیا

BEVs اور FCEVs کے لیے معیاری فلیٹ پلیٹ فارم ٹینک کنکال کی تعمیر کے ساتھ تھرمو پلاسٹک اور تھرموسیٹ کمپوزٹ استعمال کرتے ہیں جو 25% زیادہ H2 اسٹوریج فراہم کرتا ہے۔ #ہائیڈروجن #ٹرینڈز
BMW کے ساتھ تعاون سے یہ ظاہر ہونے کے بعد کہ ایک کیوبک ٹینک متعدد چھوٹے سلنڈروں سے زیادہ حجم کی کارکردگی فراہم کر سکتا ہے، میونخ کی ٹیکنیکل یونیورسٹی نے سیریل پروڈکشن کے لیے ایک جامع ڈھانچہ اور توسیع پذیر مینوفیکچرنگ کے عمل کو تیار کرنے کے لیے ایک پروجیکٹ شروع کیا۔ تصویری کریڈٹ: ٹی یو ڈریسڈن (اوپر) بائیں، ٹیکنیکل یونیورسٹی آف میونخ، ڈیپارٹمنٹ آف کاربن کمپوزٹ (LCC)
زیرو ایمیشن (H2) ہائیڈروجن سے چلنے والی فیول سیل الیکٹرک گاڑیاں (FCEVs) صفر ماحولیاتی اہداف حاصل کرنے کے لیے اضافی ذرائع فراہم کرتی ہیں۔ H2 انجن والی فیول سیل مسافر کار 5-7 منٹ میں بھری جا سکتی ہے اور اس کی رینج 500 کلومیٹر ہے، لیکن فی الحال کم پروڈکشن والیوم کی وجہ سے یہ زیادہ مہنگی ہے۔ لاگت کو کم کرنے کا ایک طریقہ BEV اور FCEV ماڈلز کے لیے معیاری پلیٹ فارم استعمال کرنا ہے۔ فی الحال یہ ممکن نہیں ہے کیونکہ FCEVs میں 700 بار پر کمپریسڈ H2 گیس (CGH2) کو ذخیرہ کرنے کے لیے استعمال ہونے والے ٹائپ 4 سلنڈر ٹینک انڈر باڈی بیٹری کے کمپارٹمنٹس کے لیے موزوں نہیں ہیں جنہیں الیکٹرک گاڑیوں کے لیے احتیاط سے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ تاہم، تکیوں اور کیوبز کی شکل میں دباؤ والے برتن اس فلیٹ پیکیجنگ جگہ میں فٹ ہو سکتے ہیں۔
"کمپوزٹ کنفارمل پریشر ویسل" کے لیے پیٹنٹ US5577630A، 1995 میں Thiokol Corp. کی طرف سے دائر درخواست (بائیں) اور BMW کے ذریعے 2009 میں پیٹنٹ کیا گیا مستطیل دباؤ والا برتن (دائیں)۔
ٹیکنیکل یونیورسٹی آف میونخ (ٹی یو ایم، میونخ، جرمنی) کا ڈیپارٹمنٹ آف کاربن کمپوزٹ (ایل سی سی) اس تصور کو تیار کرنے کے لیے دو منصوبوں میں شامل ہے۔ پہلا پولیمر 4 ہائیڈروجن (P4H) ہے، جس کی قیادت لیوبین پولیمر کمپیٹنس سینٹر (PCCL، لیوبین، آسٹریا) کرتی ہے۔ LCC ورک پیکج کی قیادت فیلو الزبتھ گلیس کر رہی ہے۔
دوسرا پروجیکٹ ہائیڈروجن ڈیموسٹریشن اینڈ ڈیولپمنٹ انوائرمنٹ (HyDDen) ہے، جہاں LCC کی قیادت محقق کرسچن جیگر کر رہے ہیں۔ دونوں کا مقصد کاربن فائبر مرکبات کا استعمال کرتے ہوئے ایک مناسب CGH2 ٹینک بنانے کے لیے مینوفیکچرنگ کے عمل کا بڑے پیمانے پر مظاہرہ کرنا ہے۔
جب چھوٹے قطر کے سلنڈر فلیٹ بیٹری سیلز (بائیں) اور اسٹیل لائنرز سے بنے کیوبک ٹائپ 2 پریشر ویسلز اور کاربن فائبر/ایپوکسی کمپوزٹ آؤٹر شیل (دائیں) میں نصب کیے جاتے ہیں تو محدود والیومیٹرک کارکردگی ہوتی ہے۔ تصویری ماخذ: اعداد و شمار 3 اور 6 Ruf اور Zaremba et al کے "اندرونی تناؤ والے ٹانگوں کے ساتھ ٹائپ II پریشر باکس ویسل کے لیے عددی ڈیزائن اپروچ" سے ہیں۔
P4H نے ایک تجرباتی کیوب ٹینک تیار کیا ہے جو ایک تھرمو پلاسٹک فریم کا استعمال کرتا ہے جس میں کمپوزٹ ٹینشن سٹرپس/سٹرٹس کو کاربن فائبر ریئنفورسڈ ایپوکسی میں لپیٹا گیا ہے۔ HyDDen اسی طرح کے ڈیزائن کا استعمال کرے گا، لیکن تمام تھرمو پلاسٹک کمپوزٹ ٹینک بنانے کے لیے خودکار فائبر لے اپ (AFP) کا استعمال کرے گا۔
تھیوکول کارپوریشن کی پیٹنٹ درخواست سے لے کر 1995 میں "کمپوزٹ کنفارمل پریشر ویسل" سے لے کر 1997 میں جرمن پیٹنٹ DE19749950C2 تک، کمپریسڈ گیس ویسلز میں "کوئی جیومیٹرک کنفیگریشن ہو سکتا ہے"، لیکن خاص طور پر فلیٹ اور بے قاعدہ شکلیں، جو کہ اس سے منسلک ہوتی ہیں . عناصر کا استعمال کیا جاتا ہے تاکہ وہ گیس کی توسیع کی قوت کو برداشت کر سکیں۔
لارنس لیورمور نیشنل لیبارٹری (LLNL) کا 2006 کا مقالہ تین طریقوں کی وضاحت کرتا ہے: ایک فلیمینٹ زخم کنفارمل پریشر برتن، ایک مائیکرو لیٹیس پریشر برتن جس میں اندرونی آرتھورومبک جالی ڈھانچہ (2 سینٹی میٹر یا اس سے کم کے چھوٹے خلیے) ہوتے ہیں، جس کے گرد پتلی دیواروں والے H2 کنٹینر ہوتے ہیں، اور ایک نقل کنندہ کنٹینر، اندرونی ڈھانچے پر مشتمل ہوتا ہے جس میں چپکنے والے چھوٹے حصوں (مثلاً، ہیکساگونل پلاسٹک کے حلقے) اور پتلی بیرونی خول کی جلد کی ساخت ہوتی ہے۔ ڈپلیکیٹ کنٹینرز بڑے کنٹینرز کے لیے بہترین موزوں ہیں جہاں روایتی طریقے لاگو کرنا مشکل ہو سکتا ہے۔
پیٹنٹ DE102009057170A ووکس ویگن کی طرف سے 2009 میں دائر کیا گیا ہے جس میں گاڑی میں نصب دباؤ والے برتن کی وضاحت کی گئی ہے جو جگہ کے استعمال کو بہتر بناتے ہوئے زیادہ وزن کی کارکردگی فراہم کرے گی۔ مستطیل ٹینک دو مستطیل مخالف دیواروں کے درمیان تناؤ کنیکٹر استعمال کرتے ہیں، اور کونے گول ہوتے ہیں۔
مندرجہ بالا اور دیگر تصورات کا حوالہ Gleiss نے Gleiss et al کے مقالے "کیوبک پریشر ویسلز کے ساتھ اسٹریچ بارز کے لیے پروسیس ڈیولپمنٹ" میں دیا ہے۔ ECCM20 پر (26-30 جون، 2022، لوزان، سوئٹزرلینڈ)۔ اس مضمون میں، اس نے مائیکل روف اور سوین زریمبا کے ذریعہ شائع کردہ TUM مطالعہ کا حوالہ دیا، جس میں پتا چلا ہے کہ ایک کیوبک پریشر والا برتن جس میں تناؤ کے اسٹرٹس ہیں جو مستطیل اطراف کو جوڑتے ہیں، کئی چھوٹے سلنڈروں سے زیادہ کارآمد ہیں جو ایک فلیٹ بیٹری کی جگہ میں فٹ ہوتے ہیں، جو تقریباً 25 سلنڈر فراہم کرتے ہیں۔ % مزید ذخیرہ کرنے کی جگہ.
گلیس کے مطابق، ایک فلیٹ کیس میں بڑی تعداد میں چھوٹے قسم 4 سلنڈر نصب کرنے میں مسئلہ یہ ہے کہ "سلنڈروں کے درمیان والیوم بہت کم ہو جاتا ہے اور سسٹم میں H2 گیس کی بہت بڑی سطح بھی ہوتی ہے۔ مجموعی طور پر، یہ نظام کیوبک جار سے کم ذخیرہ کرنے کی گنجائش فراہم کرتا ہے۔
تاہم، ٹینک کے کیوبک ڈیزائن کے ساتھ دیگر مسائل بھی ہیں۔ "ظاہر ہے، کمپریسڈ گیس کی وجہ سے، آپ کو فلیٹ دیواروں پر موڑنے والی قوتوں کا مقابلہ کرنے کی ضرورت ہے،" گلیس نے کہا۔ "اس کے لیے، آپ کو ایک مضبوط ڈھانچہ کی ضرورت ہے جو اندرونی طور پر ٹینک کی دیواروں سے جڑے ہوں۔ لیکن کمپوزٹ کے ساتھ ایسا کرنا مشکل ہے۔"
گلیس اور اس کی ٹیم نے دباؤ والے برتن میں تناؤ کو مضبوط کرنے والی سلاخوں کو اس طرح شامل کرنے کی کوشش کی جو فلیمینٹ سمیٹنے کے عمل کے لیے موزوں ہو۔ "یہ اعلی حجم کی پیداوار کے لیے اہم ہے،" وہ بتاتی ہیں، "اور یہ ہمیں کنٹینر کی دیواروں کے سمیٹنے کے پیٹرن کو ڈیزائن کرنے کی بھی اجازت دیتا ہے تاکہ زون میں ہر بوجھ کے لیے فائبر کی سمت کو بہتر بنایا جا سکے۔"
P4H پروجیکٹ کے لیے ٹرائل کیوبک کمپوزٹ ٹینک بنانے کے چار مراحل۔ تصویری کریڈٹ: "منحنی خطوط وحدانی کے ساتھ کیوبک پریشر والے برتنوں کے لیے پیداواری عمل کی ترقی"، ٹیکنیکل یونیورسٹی آف میونخ، پولیمر 4 ہائیڈروجن پروجیکٹ، ECCM20، جون 2022۔
آن چین حاصل کرنے کے لیے، ٹیم نے چار اہم مراحل پر مشتمل ایک نیا تصور تیار کیا ہے، جیسا کہ اوپر دکھایا گیا ہے۔ تناؤ کے اسٹرٹس، جو قدموں پر سیاہ رنگ میں دکھائے گئے ہیں، ایک پہلے سے تیار شدہ فریم ڈھانچہ ہیں جو MAI Skelett پروجیکٹ سے لیے گئے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے من گھڑت ہیں۔ اس پروجیکٹ کے لیے، BMW نے چار فائبر سے مضبوط پلٹروژن راڈز کا استعمال کرتے ہوئے ایک ونڈشیلڈ فریم "فریم ورک" تیار کیا، جسے پھر پلاسٹک کے فریم میں ڈھالا گیا۔
تجرباتی کیوبک ٹینک کا فریم۔ ہیکساگونل اسکیلیٹل سیکشنز 3D TUM کے ذریعے پرنٹ کیے گئے غیر مضبوط PLA فلیمینٹ (اوپر) کا استعمال کرتے ہوئے، CF/PA6 پلٹروژن راڈز کو تناؤ منحنی خطوط وحدانی (درمیانی) کے طور پر داخل کرنا اور پھر منحنی خطوط وحدانی (نیچے) کے گرد تنت کو لپیٹنا۔ تصویری کریڈٹ: ٹیکنیکل یونیورسٹی آف میونخ ایل سی سی۔
"خیال یہ ہے کہ آپ ایک کیوبک ٹینک کے فریم کو ماڈیولر ڈھانچے کے طور پر بنا سکتے ہیں،" گلیس نے کہا۔ "ان ماڈیولز کو پھر ایک مولڈنگ ٹول میں رکھا جاتا ہے، تناؤ کے سٹرٹس کو فریم ماڈیول میں رکھا جاتا ہے، اور پھر MAI Skelett کا طریقہ استعمال کیا جاتا ہے تاکہ انہیں فریم کے پرزوں کے ساتھ ضم کرنے کے لیے سٹرٹس کے ارد گرد استعمال کیا جا سکے۔" بڑے پیمانے پر پیداوار کا طریقہ، جس کے نتیجے میں ایک ایسا ڈھانچہ بنتا ہے جو پھر اسٹوریج ٹینک کے کمپوزٹ شیل کو لپیٹنے کے لیے مینڈرل یا کور کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔
TUM نے ٹینک کے فریم کو ایک کیوبک "کشن" کے طور پر ڈیزائن کیا ہے جس میں ٹھوس اطراف، گول کونے اور اوپر اور نیچے ایک مسدس پیٹرن ہے جس کے ذریعے ٹائیز ڈالے اور منسلک کیے جا سکتے ہیں۔ ان ریک کے سوراخ بھی 3D پرنٹ کیے گئے تھے۔ "ہمارے ابتدائی تجرباتی ٹینک کے لیے، ہم نے پولی لیکٹک ایسڈ [PLA، ایک بائیو بیسڈ تھرمو پلاسٹک] کا استعمال کرتے ہوئے ہیکساگونل فریم حصوں کو 3D پرنٹ کیا کیونکہ یہ آسان اور سستا تھا،" گلیس نے کہا۔
ٹیم نے SGL کاربن (میٹنگن، جرمنی) سے 68 پلٹروڈڈ کاربن فائبر ریئنفورسڈ پولیامائیڈ 6 (PA6) راڈز خریدے تاکہ ٹائی کے طور پر استعمال کیا جا سکے۔ "تصور کو جانچنے کے لیے، ہم نے کوئی مولڈنگ نہیں کی،" گلیس کہتے ہیں، "لیکن صرف ایک 3D پرنٹ شدہ ہنی کامب کور فریم میں اسپیسرز ڈالے اور انہیں ایپوکسی گلو سے چپکا دیا۔ یہ پھر ٹینک کو سمیٹنے کے لیے ایک مینڈریل فراہم کرتا ہے۔" وہ نوٹ کرتی ہے کہ اگرچہ یہ سلاخیں ہوا کے لیے نسبتاً آسان ہیں، لیکن کچھ اہم مسائل ہیں جو بعد میں بیان کیے جائیں گے۔
"پہلے مرحلے پر، ہمارا مقصد ڈیزائن کی مینوفیکچریبلٹی کو ظاہر کرنا اور پروڈکشن تصور میں مسائل کی نشاندہی کرنا تھا،" گلیس نے وضاحت کی۔ "لہٰذا تناؤ کے سٹرٹس کنکال کے ڈھانچے کی بیرونی سطح سے باہر نکلتے ہیں، اور ہم کاربن ریشوں کو گیلے فلیمینٹ وائنڈنگ کا استعمال کرتے ہوئے اس کور سے جوڑ دیتے ہیں۔ اس کے بعد، تیسرے مرحلے میں، ہم ہر ٹائی راڈ کے سر کو موڑتے ہیں. تھرموپلاسٹک، لہذا ہم صرف سر کو نئی شکل دینے کے لیے حرارت کا استعمال کرتے ہیں تاکہ یہ چپٹا ہو جائے اور لپیٹنے کی پہلی تہہ میں بند ہو جائے۔ اس کے بعد ہم ڈھانچے کو دوبارہ لپیٹنے کے لیے آگے بڑھتے ہیں تاکہ فلیٹ تھرسٹ ہیڈ ٹینک کے اندر ہندسی طور پر بند ہو جائے۔ دیواروں پر ٹکڑے ٹکڑے.
سمیٹنے کے لیے اسپیسر ٹوپی۔ TUM تناؤ کی سلاخوں کے سروں پر پلاسٹک کی ٹوپیاں استعمال کرتا ہے تاکہ فلیمینٹ وائنڈنگ کے دوران ریشوں کو الجھنے سے روکا جا سکے۔ تصویری کریڈٹ: ٹیکنیکل یونیورسٹی آف میونخ ایل سی سی۔
گلیس نے دہرایا کہ یہ پہلا ٹینک تصور کا ثبوت ہے۔ "تھری ڈی پرنٹنگ اور گلو کا استعمال صرف ابتدائی جانچ کے لیے تھا اور اس نے ہمیں ان چند مسائل کا اندازہ لگایا جن کا ہم نے سامنا کیا۔ مثال کے طور پر، وائنڈنگ کے دوران، تنت تناؤ کی سلاخوں کے سروں سے پکڑے جاتے تھے، جس سے فائبر ٹوٹ جاتا ہے، فائبر کو نقصان ہوتا ہے، اور اس کا مقابلہ کرنے کے لیے فائبر کی مقدار کم ہوتی ہے۔ ہم نے پلاسٹک کی چند ٹوپیاں مینوفیکچرنگ ایڈز کے طور پر استعمال کیں جو پہلے سمیٹنے سے پہلے کھمبوں پر رکھی گئی تھیں۔ پھر جب اندرونی ٹکڑے ٹکڑے کیے گئے تو ہم نے ان حفاظتی ٹوپیاں ہٹا دیں اور آخری ریپنگ سے پہلے کھمبوں کے سروں کی شکل بدل دی۔
ٹیم نے تعمیر نو کے مختلف منظرناموں کے ساتھ تجربہ کیا۔ گریس کا کہنا ہے کہ "جو لوگ ارد گرد دیکھتے ہیں وہ بہترین کام کرتے ہیں۔ "اس کے علاوہ، پروٹو ٹائپنگ مرحلے کے دوران، ہم نے گرمی لگانے اور ٹائی راڈ کے سروں کو نئی شکل دینے کے لیے ایک ترمیم شدہ ویلڈنگ ٹول کا استعمال کیا۔ بڑے پیمانے پر پیداوار کے تصور میں، آپ کے پاس ایک بڑا ٹول ہوگا جو اسٹرٹس کے تمام سروں کو ایک ہی وقت میں اندرونی فنش لیمینیٹ میں شکل دے سکتا ہے۔ . "
دراز کے سروں کی تشکیل نو کی گئی۔ TUM نے مختلف تصورات کے ساتھ تجربہ کیا اور ٹینک کی دیوار کے ٹکڑے سے منسلک ہونے کے لیے جامع تعلقات کے سروں کو سیدھ میں کرنے کے لیے ویلڈز میں ترمیم کی۔ تصویری کریڈٹ: "منحنی خطوط وحدانی کے ساتھ کیوبک پریشر والے برتنوں کے لیے پیداواری عمل کی ترقی"، ٹیکنیکل یونیورسٹی آف میونخ، پولیمر 4 ہائیڈروجن پروجیکٹ، ECCM20، جون 2022۔
اس طرح، لیمینیٹ کو سمیٹنے کے پہلے مرحلے کے بعد ٹھیک کیا جاتا ہے، خطوط کو نئی شکل دی جاتی ہے، TUM فلیمینٹس کی دوسری وائنڈنگ کو مکمل کرتا ہے، اور پھر بیرونی ٹینک کی دیوار کے ٹکڑے کو دوسری بار ٹھیک کیا جاتا ہے۔ براہ کرم نوٹ کریں کہ یہ ایک قسم 5 ٹینک ڈیزائن ہے، جس کا مطلب ہے کہ اس میں گیس کی رکاوٹ کے طور پر پلاسٹک لائنر نہیں ہے۔ ذیل میں اگلے مرحلے کے سیکشن میں بحث دیکھیں۔
"ہم نے پہلے ڈیمو کو کراس سیکشنز میں کاٹا اور منسلک علاقے کا نقشہ بنایا،" گلیس نے کہا۔ "ایک کلوز اپ سے پتہ چلتا ہے کہ ہمارے پاس لیمینیٹ کے ساتھ کچھ معیار کے مسائل تھے، جس میں سٹرٹ ہیڈز اندرونی لیمینیٹ پر فلیٹ نہیں ہوتے تھے۔"
ٹینک کی اندرونی اور بیرونی دیواروں کے ٹکڑے کے درمیان فرق کے ساتھ مسائل کو حل کرنا۔ ترمیم شدہ ٹائی راڈ ہیڈ تجرباتی ٹینک کے پہلے اور دوسرے موڑ کے درمیان ایک خلا پیدا کرتا ہے۔ تصویری کریڈٹ: ٹیکنیکل یونیورسٹی آف میونخ ایل سی سی۔
یہ ابتدائی 450 x 290 x 80 ملی میٹر ٹینک گزشتہ موسم گرما میں مکمل ہوا تھا۔ "اس کے بعد سے ہم نے کافی ترقی کی ہے، لیکن ہمارے پاس اب بھی اندرونی اور بیرونی ٹکڑے ٹکڑے کے درمیان فرق ہے،" گلیس نے کہا۔ "لہذا ہم نے ان خالی جگہوں کو صاف، اعلی viscosity رال سے بھرنے کی کوشش کی۔ یہ درحقیقت سٹڈز اور لیمینیٹ کے درمیان تعلق کو بہتر بناتا ہے، جس سے مکینیکل تناؤ بہت بڑھ جاتا ہے۔"
ٹیم نے ٹینک کے ڈیزائن اور عمل کو تیار کرنا جاری رکھا، جس میں مطلوبہ سمیٹنے والے پیٹرن کے حل بھی شامل ہیں۔ "ٹیسٹ ٹینک کے اطراف کو مکمل طور پر گھمایا نہیں گیا تھا کیونکہ اس جیومیٹری کے لیے سمیٹنے کا راستہ بنانا مشکل تھا،" گلیس نے وضاحت کی۔ "ہمارا ابتدائی سمیٹنے کا زاویہ 75° تھا، لیکن ہم جانتے تھے کہ اس پریشر برتن میں بوجھ کو پورا کرنے کے لیے متعدد سرکٹس کی ضرورت ہے۔ ہم ابھی تک اس مسئلے کا حل تلاش کر رہے ہیں، لیکن اس وقت مارکیٹ میں موجود سافٹ ویئر کے ساتھ یہ آسان نہیں ہے۔ یہ ایک فالو اپ پروجیکٹ بن سکتا ہے۔
گلیس کہتے ہیں، "ہم نے اس پروڈکشن تصور کی فزیبلٹی کا مظاہرہ کیا ہے، لیکن ہمیں ٹکڑے ٹکڑے کے درمیان تعلق کو بہتر بنانے اور ٹائی راڈز کو نئی شکل دینے کے لیے مزید کام کرنے کی ضرورت ہے۔ "ایک ٹیسٹنگ مشین پر بیرونی جانچ۔ آپ اسپیسرز کو ٹکڑے ٹکڑے سے باہر نکالتے ہیں اور مکینیکل بوجھ کی جانچ کرتے ہیں جو وہ جوڑ برداشت کر سکتے ہیں۔
Polymers4Hydrogen پروجیکٹ کا یہ حصہ 2023 کے آخر میں مکمل ہو جائے گا، اس وقت تک Gleis کو امید ہے کہ دوسرا ڈیموسٹریشن ٹینک مکمل ہو جائے گا۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ آج کل ڈیزائن فریم میں صاف ستھرا تھرمو پلاسٹک اور ٹینک کی دیواروں میں تھرموسیٹ کمپوزٹ استعمال کرتے ہیں۔ کیا اس ہائبرڈ نقطہ نظر کو حتمی مظاہرے کے ٹینک میں استعمال کیا جائے گا؟ ’’ہاں،‘‘ گریس نے کہا۔ "Polymers4Hydrogen پروجیکٹ میں ہمارے شراکت دار epoxy resins اور ہائیڈروجن رکاوٹ کی بہتر خصوصیات کے ساتھ دیگر جامع میٹرکس مواد تیار کر رہے ہیں۔" وہ اس کام پر کام کرنے والے دو شراکت داروں کی فہرست بناتی ہے، پی سی سی ایل اور یونیورسٹی آف ٹیمپیر (ٹیمپیر، فن لینڈ)۔
Gleiss اور اس کی ٹیم نے LCC کنفارمل کمپوزٹ ٹینک کے دوسرے HyDDen پروجیکٹ پر جیگر کے ساتھ معلومات کا تبادلہ کیا اور خیالات پر تبادلہ خیال کیا۔
جیگر کا کہنا ہے کہ "ہم تحقیقی ڈرونز کے لیے ایک کمپوزٹ پریشر برتن تیار کریں گے۔" "یہ TUM - LCC کے ایرو اسپیس اور جیوڈیٹک ڈیپارٹمنٹ کے دو محکموں اور محکمہ ہیلی کاپٹر ٹیکنالوجی (HT) کے درمیان تعاون ہے۔ یہ منصوبہ 2024 کے آخر تک مکمل ہو جائے گا اور ہم فی الحال پریشر ویسل کو مکمل کر رہے ہیں۔ ایک ایسا ڈیزائن جو ایرو اسپیس اور آٹوموٹو نقطہ نظر سے زیادہ ہے۔ اس ابتدائی تصور کے مرحلے کے بعد، اگلا مرحلہ تفصیلی ساختی ماڈلنگ کو انجام دینا اور دیوار کے ڈھانچے کی رکاوٹ کی کارکردگی کی پیش گوئی کرنا ہے۔
"پورا خیال ایک ہائبرڈ فیول سیل اور بیٹری پروپلشن سسٹم کے ساتھ ایک ریسرچ ڈرون تیار کرنا ہے،" انہوں نے جاری رکھا۔ یہ بیٹری کو زیادہ پاور بوجھ (یعنی ٹیک آف اور لینڈنگ) کے دوران استعمال کرے گا اور پھر ہلکے بوجھ کے سفر کے دوران فیول سیل پر سوئچ کرے گا۔ "HT ٹیم کے پاس پہلے سے ہی ایک تحقیقی ڈرون تھا اور اس نے پاور ٹرین کو بیٹری اور فیول سیلز دونوں استعمال کرنے کے لیے دوبارہ ڈیزائن کیا،" ییگر نے کہا۔ "انہوں نے اس ٹرانسمیشن کو جانچنے کے لیے ایک CGH2 ٹینک بھی خریدا۔"
"میری ٹیم کو ایک پریشر ٹینک پروٹو ٹائپ بنانے کا کام سونپا گیا تھا جو فٹ ہو گا، لیکن پیکیجنگ کے مسائل کی وجہ سے نہیں جو ایک بیلناکار ٹینک بنائے گا،" وہ بتاتے ہیں۔ "ایک چاپلوسی ٹینک اتنی زیادہ ہوا کی مزاحمت پیش نہیں کرتا ہے۔ لہذا آپ کو پرواز کی بہتر کارکردگی ملے گی۔" ٹینک کے طول و عرض تقریبا 830 x 350 x 173 ملی میٹر۔
مکمل طور پر تھرمو پلاسٹک اے ایف پی کے مطابق ٹینک۔ HyDDen پروجیکٹ کے لیے، TUM میں LCC ٹیم نے ابتدائی طور پر Glace (اوپر) کی طرف سے استعمال کیے جانے والے اسی طرح کے نقطہ نظر کی کھوج کی، لیکن پھر کئی ساختی ماڈیولز کے امتزاج کا استعمال کرتے ہوئے ایک نقطہ نظر کی طرف چلی گئی، جو پھر AFP (نیچے) کا استعمال کرتے ہوئے زیادہ استعمال کیے گئے۔ تصویری کریڈٹ: ٹیکنیکل یونیورسٹی آف میونخ ایل سی سی۔
"ایک خیال ایلزبتھ [گلیس کے] نقطہ نظر سے ملتا جلتا ہے،" یاگر کہتے ہیں، "اونچی موڑنے والی قوتوں کی تلافی کے لیے برتن کی دیوار پر تناؤ کے منحنی خطوط وحدانی لگانا۔ تاہم، ٹینک بنانے کے لیے سمیٹنے کا عمل استعمال کرنے کے بجائے، ہم اے ایف پی کا استعمال کرتے ہیں۔ لہذا، ہم نے دباؤ والے برتن کا ایک الگ سیکشن بنانے کے بارے میں سوچا، جس میں ریک پہلے سے ہی مربوط ہیں۔ اس نقطہ نظر نے مجھے ان میں سے کئی مربوط ماڈیولز کو یکجا کرنے اور پھر حتمی AFP وائنڈنگ سے پہلے ہر چیز کو سیل کرنے کے لیے اینڈ کیپ لگانے کی اجازت دی۔
"ہم اس طرح کے تصور کو حتمی شکل دینے کی کوشش کر رہے ہیں،" انہوں نے جاری رکھا، "اور مواد کے انتخاب کی جانچ بھی شروع کر رہے ہیں، جو کہ H2 گیس کے داخلے کے لیے ضروری مزاحمت کو یقینی بنانے کے لیے بہت اہم ہے۔ اس کے لیے، ہم بنیادی طور پر تھرمو پلاسٹک مواد استعمال کرتے ہیں اور مختلف چیزوں پر کام کر رہے ہیں کہ مواد کس طرح AFP مشین میں اس پارمییشن رویے اور پروسیسنگ کو متاثر کرے گا۔ یہ سمجھنا ضروری ہے کہ کیا علاج کا اثر پڑے گا اور کیا پوسٹ پروسیسنگ کی ضرورت ہے۔ ہم یہ بھی جاننا چاہتے ہیں کہ کیا مختلف اسٹیک دباؤ والے برتن کے ذریعے ہائیڈروجن کے پارمیشن کو متاثر کریں گے۔
یہ ٹینک مکمل طور پر تھرمو پلاسٹک سے بنے گا اور سٹرپس Teijin Carbon Europe GmbH (وپرٹل، جرمنی) فراہم کرے گی۔ "ہم ان کے پی پی ایس [پولی فینیلین سلفائیڈ]، پی ای ای کے [پولیتھر کیٹون] اور ایل ایم پی اے ای کے [کم پگھلنے والے پولیریل کیٹون] مواد استعمال کریں گے،" یاگر نے کہا۔ "پھر موازنہ یہ دیکھنے کے لیے کیا جاتا ہے کہ دخول کے تحفظ اور بہتر کارکردگی کے ساتھ پرزے تیار کرنے کے لیے کون سا بہترین ہے۔" وہ اگلے سال کے اندر ٹیسٹنگ، ساختی اور پروسیسنگ ماڈلنگ اور پہلے مظاہروں کو مکمل کرنے کی امید کرتا ہے۔
یہ تحقیقی کام COMET ماڈیول "Polymers4Hydrogen" (ID 21647053) کے اندر وفاقی وزارت برائے موسمیاتی تبدیلی، ماحولیات، توانائی، نقل و حرکت، اختراع اور ٹیکنالوجی اور وفاقی وزارت برائے ڈیجیٹل ٹیکنالوجی اور اقتصادیات کے COMET پروگرام کے اندر انجام دیا گیا۔ . مصنفین شریک شراکت داروں کا شکریہ ادا کرتے ہیں پولیمر کمپیٹینس سینٹر لیوبین جی ایم بی ایچ (پی سی سی ایل، آسٹریا)، مونٹانونیورسیٹ لیوبین (فیکلٹی آف پولیمر انجینئرنگ اینڈ سائنس، شعبہ کیمسٹری آف پولیمر میٹریلز، ڈیپارٹمنٹ آف میٹریل سائنس اینڈ پولیمر ٹیسٹنگ)، یونیورسٹی آف ٹیمپیر (فیکلٹی آف انجینئرنگ) مواد)۔ )سائنس)، چوٹی ٹیکنالوجی اور فیوریشیا نے اس تحقیقی کام میں تعاون کیا۔ COMET-Modul کو آسٹریا کی حکومت اور سٹیریا کی حکومت کی طرف سے مالی اعانت فراہم کی جاتی ہے۔
بوجھ برداشت کرنے والے ڈھانچے کے لیے پہلے سے مضبوط شدہ شیٹس میں مسلسل ریشے ہوتے ہیں - نہ صرف شیشے سے، بلکہ کاربن اور ارامیڈ سے بھی۔
جامع حصے بنانے کے بہت سے طریقے ہیں۔ لہذا، کسی خاص حصے کے لیے طریقہ کار کا انتخاب مواد، اس حصے کے ڈیزائن، اور آخری استعمال یا استعمال پر منحصر ہوگا۔ یہاں ایک سلیکشن گائیڈ ہے۔
شاکر کمپوزائٹس اور آر اینڈ ایم انٹرنیشنل ایک ری سائیکل شدہ کاربن فائبر سپلائی چین تیار کر رہے ہیں جو صفر ذبح، ورجن فائبر سے کم قیمت فراہم کرتا ہے اور آخر کار وہ لمبائی پیش کرے گا جو ساختی خصوصیات میں مسلسل فائبر تک پہنچتی ہے۔