NCC gibt wichtigen Meilenstein in Großbritannien bekannt

NCC gibt wichtigen Meilenstein im britischen Verbundprogramm für kryogenen Wasserstoff bekannt, um die Leistungsfähigkeit des Vereinigten Königreichs zu beschleunigen.

Auf der JEC World 2023 hat das National Composites Centre (NCC) ein in Großbritannien ansässiges Testprogramm für kryogene Speichertanks aus Verbundwerkstoffen angekündigt, das die Design-, Herstellungs- und Testkapazitäten validieren und beschleunigen wird, beginnend mit einem linerlosen Kohlefasertank zur Speicherung von flüssigem Wasserstoff (LH2). ).

Kryo-Speichertanks werden wesentliche Komponenten in wasserstoffbetriebenen Flugzeugen sein, die Mitte der 2030er Jahre in Betrieb gehen sollen. Die meisten Entwürfe zur Speicherung von LH2 basieren auf Metalltanks, die relativ schwer sind. In der Raumfahrtindustrie entwickelte Verbundtanks eignen sich in der Regel nur für Einmalanwendungen (Low-Cycle-Anwendungen). Für kommerzielle Wasserstoffflugzeuge müssen die Treibstofftanks jedoch möglichst leicht sein, mehrfach befüllt und entleert werden (hoher Zyklus) und mehrere Jahrzehnte lang halten.

Um den Übergang des Vereinigten Königreichs zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft zu unterstützen, entwickelt das NCC grundlegendes Wissen für kryogene Verbundtanks und Tests durch die Entwicklung von Produktdemonstratoren mit zunehmender Komplexität. Sein Team aus spezialisierten Ingenieuren hat außerdem eine Reihe umfassender kryogener Konzept- und Designtools entwickelt und gebaut, um britischen Organisationen bei der Bewältigung bekannter technischer Herausforderungen zu helfen, die für die Beschleunigung der Wasserstoffentwicklung von entscheidender Bedeutung sind.

Da es keine klaren Industriestandards für Kryotanks in der Luft- und Raumfahrt gibt, ist die Fähigkeit, eine Reihe von Designs zu analysieren, von entscheidender Bedeutung. Dies führte zur Entwicklung einer Reihe von Konzeptionswerkzeugen für die Bereiche Raumforschung, Permeabilität, Mikrorissbildung, thermische und mechanische Spannungen bei der Tankkonstruktion.

Diese Tools bilden ein grundlegendes Toolset, das von der Industrie für kryogene Tankprojekte verwendet werden kann und eine detaillierte Identifizierung und Analyse von Konstruktions- und Fertigungsrisiken ermöglicht. Das Verständnis der Kryotechnik auf dieser grundlegenden Ebene wird es dem NCC ermöglichen, ein breites Spektrum an Branchen und Anwendungen zu unterstützen, die jeweils mit unterschiedlichen, sich aber überschneidenden Herausforderungen konfrontiert sind.

Tests sind ein entscheidender Teil des Entwicklungsprogramms für Kryotanks, für das derzeit der Zugang zu speziellen Testeinrichtungen erforderlich ist. LH2 erfordert beispielsweise gut isolierte kryogene Lagerbehälter, um es auf einer Temperatur von -253 °C zu halten, und die Handhabung erfordert Fachwissen und Ausrüstung.

Um eine in Großbritannien ansässige Testkapazität für seine Kunden zu entwickeln, ist das NCC eine Partnerschaft mit Filton Systems Engineering (FSE) eingegangen, einem auf Fluidsystemtechnik spezialisierten KMU mit Sitz in Bristol, das eine Wasserstofftestanlage besitzt und betreibt, die sowohl gasförmigen als auch flüssigen Wasserstoff verarbeiten kann testen. In Zusammenarbeit mit FSE hat das NCC ein Tanktestprogramm entwickelt, das eine LH2-Vakuumtestkammer und Kryo-Testinstrumente verwendet.

Als weltweit führendes Forschungs- und Entwicklungszentrum für Verbundwerkstoffe hat das NCC fünf linerlose Carbonfaser-Demonstratortanks entworfen und hergestellt, wobei eine Mischung aus automatischer Faserplatzierung (AFP), Bandaufwicklung und Handauflegeverfahren für Verbundwerkstoffe zum Einsatz kam. Die Tanks werden für das Testprogramm für flüssigen Wasserstoff verwendet, das Ende April 2023 beginnt. Die Ergebnisse werden im Sommer 2023 erwartet.

Daniel Galpin, Advanced Research Engineer, NCC, erklärte:

Die von uns entwickelten branchenübergreifenden Fähigkeiten werden es der britischen Industrie ermöglichen, das technische Know-how im Bereich der kryogenen Verbundspeicherung zu beschleunigen und voranzutreiben und die zukünftige kommerzielle Wettbewerbsfähigkeit zu sichern.

„Mit unserem umfassenden Programm können wir Kunden auf ihrem Weg zur Entwicklung, Validierung, Herstellung und Prüfung von Hochzyklus-Kryogentanks aus Verbundwerkstoff unterstützen.“

Das NCC Hydrogen-Team arbeitet mit Partnern und der Lieferkette zusammen, um das technische Know-how bei kryogenen Verbundspeichersystemen voranzutreiben, die Großbritannien dabei helfen werden, seine Netto-Null-Ziele zu erreichen.

Dies baut auf den Investitionen von NCC in die Kompetenzentwicklung für Wasserstoffdruckbehälter und intelligente Wasserstoffrohre auf: zwei weitere Bereiche, die dazu beitragen werden, eine starke H2-Versorgungskette aufzubauen, während die Regierung ihre britische Wasserstoffstrategie umsetzt, um bis 2030 eine dynamische Wasserstoffwirtschaft anzukurbeln Das durch den Schwerpunkt auf Kryotechnik entwickelte Wissen birgt ein enormes Potenzial für zahlreiche branchenübergreifende Anwendungen und wird die Technologieentwicklung leiten.

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NCC gibt wichtigen Meilenstein im britischen Verbundprogramm für kryogenen Wasserstoff bekannt, um die Leistungsfähigkeit des Vereinigten Königreichs zu beschleunigen, Mai 2023