Applus+ Laboratories participa en el Proyecto ZERO

Fecha inicial: 2021

Fecha final: 2023

Participantes: Líder: Airbus; Miembros del consorcio: Applus+ Laboratories, INGETEAM, CITD, CESA, SEGULA.

Financiación: Este Proyecto recibe financiación del CDTI según el PTAG- 20211002. El CDTI recibe el apoyo del Ministerio de Ciencia y Tecnología español y el proyecto es parte del Programa Tecnológico Aeronáutico. El PTA es parte las acciones e inversiones del Plan Nacional de Recuperación, Transformación y Resiliencia, financiado por la Unión Europea mediante el Recovery and Resilience Mechanism y el NextGeneration package.

Contexto:

El Proyecto ZERO tiene por objetivo apoyar a la Unión Europea en su apuesta por liderar y conseguir la neutralidad en emisiones de carbono en 2050. Durante muchos años, la industria aeronáutica ha realizado considerables esfuerzos para minimizar sus emisiones e CO2, y ha conseguido reducirlas al 50%. Aun así, la presión por seguir avanzado en esta reducción continúa, y el 50% restante será mucho más difícil.

Entre las opciones posibles, el uso del hidrógeno como combustible en aviones es una de las opciones consideradas como prometedoras, ya que permite el almacenamiento masivo de energía y es muy accesible. Para poder afrontar este reto, se necesita desarrollar nuevas tecnologías para almacenar y usar el hidrógeno en aviones de forma segura, porque es extremadamente explosivo cuando se expone al oxígeno.

Para poder almacenar y utilizar hidrógeno de manera correcta en aviones, éste debe tener forma líquida y almacenarse a temperaturas criogénicas de 4K (por debajo de -269 ºC). Los tanques de almacenamiento de hidrógeno del avión deben fabricarse con materiales suficientemente resilientes como para operar de forma correcta y segura a estas temperaturas, y al mismo tiempo, deben ser suficientemente ligeros como para satisfacer los requisitos generales de la aviación.  

Objetivos:

Applus+ Laboratories realizará ensayos de materiales investigativos para los tanques criogénicos de abordo. Los materiales y estructuras en cuestión se ensayarán en un cryostat, un aparato utilizado para mantener bajas temperaturas donde se puede ensayar en su interior, y que genera las condiciones climáticas necesarias.

Los objetivos específicos de Applus+ Laboratories serán los siguientes:

• Desarrollar los equipos especiales necesarios, el cryostat y la instrumentación auxiliar, para ensayar materiales avanzados en condiciones criogénicas.
• Determinar la metodología para ensayar en ambientes criogénicos siguiendo los requisitos de calidad del sector aeronáutico.
• Generar conocimiento en estas tecnologías para diseñar un sistema cryostat industrial que pueda dar servicio a la industria aeroespacial.  

Metodología:

La participación de Applus+ Laboratories en el proyecto se centra en el diseño y la optimización de un cryostat para ensayar materiales avanzados en condiciones criogénicas. Para ello, se empezará definiendo los parámetros de ensayo y como estos se ensayan en condiciones criogénicas - desarrollando métodos experimentales para la caracterización de materiales en estas condiciones.

Applus+ Laboratories utilizará el equipo para demostrar la viabilidad de los diferentes setups experimentales. Una vez validado, se empleará el cryostat para determinar los materiales más adecuados para ser utilizados en tanques de hidrógeno líquido a bordo de aviones.

Como resultado, el proyecto no solo permitirá avances científicos que acerquen la posibilidad de usar el hidrógeno como combustible aeronáutico, sino que también nos permitirá desarrollar nuevas capacidades de ensayo que podremos ofrecer en otros servicios a nuestros clientes en el futuro.