Graphmatech推出用于储氢的革命性石墨烯增强材料

文摘   2024-11-07 19:00   北京  
北欧深度科技初创公司Graphmatech宣布推出新的创新聚合物-石墨烯复合材料系列 AROS聚酰胺-石墨烯,有望彻底改变H2储存和运输应用。该公司还从瑞典能源署获得了 9.2M美元的赠款,以支持这一突破,该突破有望显着减少有害的H2泄漏到大气中。
在100年的时间里,H2对环境的危害大约是二氧化碳的11倍,因此H2储存和运输中的任何泄漏都会严重导致气候变化。此外,H2泄漏会带来巨大的财务风险和安全隐患,尤其是在气体可能积聚并产生爆炸风险的封闭空间中。Graphmatech的突破出现在H2经济的关键时刻,麦肯锡公司预计H2需求将在2050年之前显著增长,这意味着需要基础设施的扩大和技术进步来满足需求。
该公司专注于石墨烯应用,而不是原材料生产,这使其在供应链中具有战略意义,以推动这项变革性技术的广泛采用。到2027年,Graphmatech的解决方案预计将在大约1,000辆轻型商用车和500辆重型商用车中实施。对2032年的预测更加雄心勃勃,预计将在750,000辆轻型商用车和250,000辆重型商用车中实施。这一重大采用可能会大幅减少二氧化碳排放量,预计到2027年将减少50,500吨/年,到2032年将达到令人印象深刻的450,000吨/年。
Graphmatech的新型聚合物-石墨烯复合材料系列将聚酰胺等级(具有不同性能和应用的塑料类型)与石墨烯(以其强度和导电性而闻名的单层碳原子)相结合,有效阻止H2逸出,同时使塑料更坚固。这种材料特别适用于IV型复合压力容器(CPV),这是一种常见的H2容器设计,具有聚合物衬里以防止泄漏。
Graphmatech独特设计的聚酰胺和石墨烯结合生产工艺解决了长期困扰科学家的一个主要问题:如何防止石墨烯颗粒在放大过程中聚集在一起(团聚)。这种结块问题以前限制了石墨烯在工业应用中的使用。Graphmatech的创新AROS聚酰胺-石墨烯复合材料可防止石墨烯结块,与现有的商业解决方案相比,可提供无与伦比的性能提升。
这一突破增强了聚酰胺在IV型CPV中相对于金属的竞争力,从而提高了安全性和设计灵活性。结果是提高了设计自由度,实现了更薄、更高效的结构。AROS聚酰胺-石墨烯复合材料还可以用作现有解决方案的替代品,显著降低 H2 渗透率,提高安全裕度,并减少最终压力容器设计的CO2足迹。
AROS聚酰胺-石墨烯复合材料包括即用型化合物和浓缩母料(添加剂混合物)。AROS聚酰胺-石墨烯复合材料的范围包括 AROS聚酰胺-6(PA6) 石墨烯和AROS聚酰胺-11(PA11)石墨烯复合材料,它们具有以下特性:
AROS聚酰胺-6石墨烯
  • 与传统商业解决方案相比,H2泄漏减少高达83%
  • 与商业解决方案相比,拉伸模量(强度)提高了98%,极限强度提高了38%
  • 经过验证的吹塑性和良好的型坯强度(可以使用工业吹塑技术塑造成空心形式,同时在制造过程中保持结构完整性)。
AROS聚酰胺-11石墨烯
  • 只需少量(重量的 4%)AROS聚酰胺-11石墨烯,它就可以实现:
  • PA11商业基准的H2渗透性降低了68%
  • 断裂发生前伸长率提高160%
  • 材料在室温下处理冲击的能力提高了12%。
AROS聚酰胺-石墨烯复合材料的推出恰逢Graphmatech从瑞典能源署获得了9.2M美元的赠款。这笔赠款将支持开发和部署最先进的模块化移动中试规模挤出生产线,用于Graphmatech为H2应用量身定制的聚合物-石墨烯材料。此外,它还将使公司能够开发、测试、演示和认证用于H2储存的IV型压力容器和用于H2运输的管道。该项目旨在在整个操作条件下以中试规模验证创新和模块化挤出生产线,展示生物基聚合物聚酰胺-11-石墨烯复合材料在IV型CPV中的功能,并研究基于聚合物-石墨烯复合材料的IV型CPV的可回收性。这笔赠款强调了Graphmatech技术的潜力,即为更可持续的未来做出重大贡献,并加速向基于H2的经济过渡。
AROS聚酰胺-石墨烯复合材料系列体现了我们对突破可持续创新界限的承诺。通过将石墨烯的特性注入传统材料,我们正在开启一个更安全、更高效的H2基础设施新时代,可以在全球范围内显著减少二氧化碳排放,Graphmatech创始人兼首席技术官说:作为一家气候初创公司的深度技术,我们不仅解决了石墨烯商业化的挑战,还消除了其工业采用的风险。在AROS聚酰胺-石墨烯复合材料和瑞典能源署的支持下,我们正在为多个行业提供工具,以实现面向未来的运营、提高生产力并努力实现真正的可持续性。

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