اهمیت مخازن تحت فشار در سیستم انتقال گاز
اخیرا سیستم های انتقال گاز رشد تازه ای داشته اند. این سیستم ها یا برای انتقال سوخت های گازی از این میادین تولید استاندارد طراحی می شوند و یا برای تحویل این سوخت ها به بازارهایی که امکان ساخت سیستم انتقال لوله ممکن نیست. ظرفیت مخازن مورد استفده در NGVs و FCVs (معمولا برابر 30 تا 200 لیتر)، بسیار بیشتر است. اولین مخزنی که برای انتقال گاز به بازار عرضه شد، ساخت شرکت Hegzagon Lincoln با نام تجاری Titan بود و حجم داخلی بیش از 6000 لیتر داشت (شکل 7). برخی از این مخازن که در حال توسعه هستند بیش از 137607 کیلوگرم وزن خواهند داشت.

توسعه سیستم های انتقال سوخت گازی از سال 2006 شروع شده است. شرکت کامپوزیت Lincoln اولین تاسیسات ساخت این مخازن را در سال 2009 افتتاح کرد. تاییدیه ابتدایی محصولات این شرکت در سال 2010 اهدا شد و پس از آن به مشتری تحویل داده شد. شرکت های دیگری مانند Luxfer Gas cylinders در انگلستان از طریق مالکیت شرکت Dyneek Industreis در سال 2012 و شرکت Quantum Technlogies Worldwide Inc. در کالیفرنیا مخازن تحت فشار در همین ابعاد را تولید کردند.
یکی دیگر از بازارهای بسیار بزرگ سیلندرهای انتقال گاز، حجم بالای حمل مخازن CNG در کشتیرانی است. تصور کنید 100، 200 یا تعداد بیشتری مخازن تحت فشار CFRP سوار یک کشتی شوند. هر مخزن حداقل به اندازه موشک Titan یا شاید چندین برابر بزرگ تر از آن است. این نوع مخازن و کشتی های حامل مورد بررسی هستند. با وجودی که هنوز کشتی های انتقال گازی که به مخازن کامپوزیتی الیاف کربن مجهز شده باشند، در عمل مورد استفاده قرار نگرفته اند ولی چندین گروه تحقیقاتی برای تحقق یابی این فرصت تلاش می کنند. بازارهای مورد درخواست این محصولات شامل بنادر جزیره ای در آسیا مانند اندونزی و مراکز جمعیت ساحلی در سراسر جهان هستند. هر چند چنین پروژه هایی هنوز در مراحل ابتدایی طراحی و پیشرفت هستند، پیش بینی می شود حداقل به کارگیری تعداد کمی کشتی حامل مجهز به مخازن تحت فشار در بازارهای نواحی جزیره ای و امریکای جنوبی عملیاتی شود.

تقاضا برای مخازن تحت فشار
طی سال های اخیر مجموع تقاضا برای مخازن تحت فشار موجب افزایش زیادی در تعداد تولید این مخازن شده است. تولید سالیانه همه انواع این مخازن در سال 2012 حدود 5/5 میلیون واحد و به ارزش افزایش 1/1 میلیارد دلار بوده است. با افزایش تقاضا در سال 2013 بازار جهانی به 7/9 میلیون واحد به ارزش 3/2 میلیارد دلار افزایش یافته است. این افزایش تقاضا تعدادی از سازندگان مخازن را بر آن داشته است تا ظرفیت تولید خود را به میزان قابل توجهی افزایش دهند که بیشتر آنها قابل استفاده شده است. پیش بینی می شود تا سال 2016 تولید مخازن تحت فشار به تعداد 5/12 میلیون واحد برسد و امکان افزایش آن تا 20 میلیون واحد وجود دارد (شکل شماره 8).

پس از پایان دوره 2014 تا 2023 درآمد فروش پیش بینی شده مخازن تحت فشار حدود 45 میلیارد دلار پیش بینی می شود که تقسیم بندی آن برحسب مناطق جغرافیایی به قرار زیر است؛

اروپا ……………………………………………. 14 درصد
امریکای شمالی ………………………… کمتر از یک درصد
آسیا (اقیانوس آرام) ………………………… 61 درصد
امریکای لاتین و جنوبی ……………………….. 12 درصد
افریقا ……………………………………….. کمتر از یک درصد
خاورمیانه ……………………………………. 12 درصد

تحقیقات انجام شده در مورد فعالیتهای جهانی در زمینه تعداد در حال رشد سازندگان مخازن تحت فشار، برخی از روند ها را نشان نداده است. دهه قبل تنها تعداد محدودی شرکت ( حدود 12 شرکت ) مخازن تحت فشار نوع III و IV را عرضه می کردند. با رشد بازار، عرضه این محصولات نیز افزایش یافت. هم اکنون حداقل 30 شرکت در این زمینه با هم رقابت می کنند. علاوه بر این بسیاری از آنها گستره وسیعی از محصولات را که برای هر کاربرد ممکن واقعی از وسایل نقلیه مناسب است عرضه می کنند (جدول شماره 1).

داوطلبان جدید بسیاری هم وجود دارند که در مقایسه با این شرکت ها کوچک هستند ولی تشکیل آنها روند مشاهده شده را باورپذیر می کند. این روند نشان می دهد که بازار سیستم های سیلندر های کامپوزیتی الیاف کربن بزرگ تر خواهد شد.

سنجش بازار
بازارهای در حال پیشرفت با تاکید بیشتر بر وسایل نقلیه مسافربری موجب ادامه یافتن تقاضا برای حجم زیادی از مخازن تحت فشار CNG نوع I و II شده است. البته انتظار می رود که تعداد مخازن نوع I که کاملا فلز هستند تنها با سرعت متوسط سالیانه حدود 3 درصد رشد کند. این در حالی است که حجم تولید کلی ( تمامی انواع مخازن) حدود 10 درصد در سال خواهد بود. این به این معنی است که سهم نسبی بازار مخازنی که درارای کامپوزیت هستند ( مخازن CNG نوع II ، III، IV، V) با سرعت بیشتری در حال رشد است ( جداول 2 و 3).
مخازن CNG نوع III و IV که بیشترین حجم کامپوزیت های الیاف کربن را دارند در نتیجه تقاضا برای سازندگان تجهیزات اصلی اتوبوس های حمل و نقل عمومی و کامیون های تجاری به میزان زیادی توسعه یافته اند. برای این وسایل نقلیه سنگین و نیمه سنگین، با استفاده از مخازن سبک وزن تر و دانسیته سوخت بیشتر مصرف سوخت اقتصادی تر بوده و فاصله میان ایستگاه های سوخت گیری افزایش یافته و به کاهش هزینه های نگهداری کمک می کند.

این مخازن تحت فشار با عملکرد بالا ابتدا در اروپا، امریکای شمالی و مناطق آسیا به فروش می رفتند. هنگامه که استاندارد یورو 6 اتحادیه اروپا در اوایل سال 2014 مطرح شد، حمایت اقتصادی از اتوبوس ها و کامیون های که گاز هیدروژن یا CNG کار می کنند را بیشتر کرده و بنابراین تقاضا برای این مخازن را به میزان زیادی افزایش داده است. اکنون در امریکای شمالی به دلیل دسترسی به گاز سنگ نفت زا ( gas shale ) به کاربران وسایل نقلیه ای که با سوخت دیزل کار می کنند و مصرف بالایی دارند در صورت سرمایه گذاری برای وسایلی که با CNG کار می کنند حدود یک سال مقدار 20 تا 30 هزار دلار جایزه در نظر می گیرد. پس از آن هر چه CNG ارزان تر باشد، سود حداقلی ( bottomline profit) را افزایش می دهد. علاوه بر این در کره جنوبی، چین، هند، ترکیه، آرژانتین، روسیه و برزیل نیز افزایش قابل توجهی در تقاضا برای مخازن نوع III و IV داشته است. این افزایش برای سازندگان مخازن تحت فشار وضعیت مطلوبی را فراهم کرده و انگیزه ای را برای تولید بومی ایجاد کرده است.