NCC annuncia un importante traguardo nel Regno Unito

NCC annuncia un’importante pietra miliare nel programma composito sull’idrogeno criogenico con sede nel Regno Unito per accelerare la capacità del Regno Unito.

Al JEC World 2023, il National Composites Centre (NCC) ha annunciato un programma di test sui serbatoi di stoccaggio criogenici compositi con sede nel Regno Unito che convaliderà e accelererà le capacità di progettazione, produzione e test, a partire da un serbatoio in fibra di carbonio senza rivestimento per lo stoccaggio di idrogeno liquido (LH2 ).

I serbatoi di stoccaggio criogenici saranno componenti essenziali degli aerei alimentati a idrogeno che entreranno in servizio a metà degli anni ’30. La maggior parte dei progetti per lo stoccaggio dell’LH2 sono incentrati su serbatoi metallici, che sono relativamente pesanti. I serbatoi compositi sviluppati nell'industria spaziale tendono ad essere adatti solo per applicazioni monouso (ciclo basso). Tuttavia, gli aerei commerciali a idrogeno avranno bisogno che i serbatoi del carburante siano il più leggeri possibile, riempiti e svuotati numerose volte (ciclo elevato) e che durino per diversi decenni.

Per sostenere la transizione del Regno Unito verso un'economia a basse emissioni di carbonio, l'NCC sta sviluppando le conoscenze di base per i serbatoi di stoccaggio criogenici compositi e sta testando sviluppando dimostratori di prodotti con crescente complessità. Il suo team di ingegneri specializzati ha inoltre creato e costruito una gamma completa di strumenti di concezione e progettazione criogenica per aiutare le organizzazioni del Regno Unito a superare le note sfide ingegneristiche fondamentali per accelerare lo sviluppo dell'idrogeno.

In assenza di chiari standard di settore esistenti per i serbatoi criogenici aerospaziali, la capacità di analizzare una vasta gamma di progetti è essenziale. Ciò ha portato allo sviluppo di una gamma di strumenti di concezione riguardanti l'esplorazione dello spazio di progettazione dei serbatoi, la permeabilità, le microfessurazioni, le sollecitazioni termiche e meccaniche.

Questi strumenti costituiscono un set di strumenti di base che può essere utilizzato dall’industria per progetti di serbatoi criogenici, consentendo l’identificazione e l’analisi dettagliata dei rischi di progettazione e produzione. Comprendere la criogenia a questo livello fondamentale consentirà all’NCC di supportare un’ampia gamma di settori e applicazioni, ciascuno dei quali affronta sfide separate ma sovrapposte.

I test rappresentano una parte cruciale del programma di sviluppo dei serbatoi criogenici, che attualmente richiede l’accesso a strutture di test specializzate. Ad esempio, LH2 richiede recipienti di stoccaggio criogenico ben isolati per mantenerlo a una temperatura di -253°C, e la sua gestione richiede conoscenze e attrezzature specialistiche.

Per sviluppare una capacità di test con sede nel Regno Unito per i suoi clienti, NCC ha collaborato con Filton Systems Engineering (FSE), una PMI con sede a Bristol specializzata in ingegneria di sistemi di fluidi, che possiede e gestisce un impianto di prova dell'idrogeno in grado di testare sia idrogeno gassoso che liquido test. Lavorando in collaborazione con FSE, l'NCC ha sviluppato un programma di test sui serbatoi che utilizza una camera di test a vuoto LH2 e una strumentazione di test crio-classificata.

In qualità di centro di ricerca e sviluppo sui compositi leader a livello mondiale, l'NCC ha progettato e prodotto cinque serbatoi dimostrativi in ​​fibra di carbonio senza rivestimento, utilizzando un mix di posizionamento automatizzato delle fibre (AFP), avvolgimento del nastro e processi compositi di laminazione manuale. I serbatoi verranno utilizzati per il programma di test sull’idrogeno liquido, a partire dalla fine di aprile 2023, con risultati attesi per l’estate 2023.

Daniele Galpin, Ingegnere di ricerca avanzata, NCC, ha dichiarato:

La capacità intersettoriale che abbiamo sviluppato consentirà all'industria britannica di accelerare e far progredire le competenze ingegneristiche nello stoccaggio criogenico composito e di garantire la futura competitività commerciale.

"Il nostro programma completo ci consentirà di supportare i clienti nel loro percorso verso la progettazione, la convalida, la produzione e il test dei serbatoi criogenici compositi ad alto ciclo."

Il team di NCC Hydrogen sta collaborando con i partner e la catena di fornitura per migliorare le competenze ingegneristiche nei sistemi di stoccaggio criogenico compositi che aiuteranno il Regno Unito a raggiungere le sue ambizioni di zero emissioni nette.

Ciò si basa sugli investimenti di NCC nello sviluppo di capacità per recipienti a pressione di idrogeno e tubi intelligenti per l’idrogeno: altre due aree che contribuiranno a stabilire una forte catena di approvvigionamento di H2 mentre il governo implementa la sua strategia sull’idrogeno del Regno Unito per rilanciare una vivace economia dell’idrogeno entro il 2030. le conoscenze sviluppate concentrandosi sulla criogenia hanno un enorme potenziale per numerose applicazioni intersettoriali e guideranno lo sviluppo tecnologico.