西班牙技術中心Aimen完成液氫儲罐3D打印,助力歐盟氫能航空項目
導語:在綠色能源轉型的背景下,氫能作為清潔燃料備受關注。
2025年5月,西班牙技術中心Aimen成功使用3D打印技術制造了用于儲存液氫的低溫儲罐,這一成果隸屬于歐盟資助項目——OVERLEAF,此項目的目標是提升航空領域液氫燃料存儲的安全性與可持續性。
OVERLEAF:多方協作推動氫能航空應用
OVERLEAF由多個歐洲國家的研究機構和企業共同參與,目標是開發一種安全、輕量化且可回收的液氫儲罐,以適應航空工業的需求。合作伙伴包括航空結構工程公司Aciturri、法國研究公司Canoe、意大利Icons公司、特種材料制造商Arkema、塑料研究機構Aimplas、羅馬尼亞ICSI低溫實驗室,以及代爾夫特理工大學、挪威科技大學和赫羅納大學等知名高校。
各機構分工明確:代爾夫特負責泄漏檢測與傳感器設計,赫羅納承擔機械測試,Aciturri主導儲罐結構設計,ICSI進行流體動力學模擬(CFD),而Arkema則專注于絕緣材料的研發與制造。
創新技術打造環保儲罐
液氫儲罐直徑1.5m,可在零下250℃的極端環境下穩定運行。儲罐內部采用熱塑性材料制成,外部包裹碳纖維增強塑料(CFRP)外殼。整個儲罐由Aimen利用機器人增材制造系統耗時100小時完成,所用材料為生物基復合材料,含有天然纖維,具備良好的可回收性。這種新型材料的應用不僅有助于減輕重量,還符合航空業對可持續發展的要求。
專家觀點:氫能與航空結合仍具挑戰
Aimen復合材料增材制造研發小組負責人Pablo Romero表示:“這項技術解決方案將標志著可持續航空零部件制造的革新。我們調動了在機器人技術、增材制造和工藝設計方面的全部專業知識,來應對這項高度技術性的挑戰。”研究員Xabier Pérez也指出:“該項目展示了技術如何在脫碳進程中發揮關鍵作用,并強調Aimen將在氫能系統的優化中持續貢獻力量。”
安全與公眾接受度仍是難題
盡管氫能被視為清潔能源的重要方向,但歷史上多起事故,如1937年的興登堡空難和近期泰坦號潛水器爆炸事件,讓公眾對其安全性心存疑慮。尤其是在高壓或極低溫條件下使用的氫能設備,稍有不慎便可能引發災難性后果。此外,烏克蘭曾將氫動力汽車改裝為武器平臺,也在一定程度上影響了氫能的“口碑”。從技術角度看,目前金屬DED(定向能量沉積)壓力容器市場發展迅速,這類產品測試便捷、性能可靠,但成本較高。相比之下,聚合物基儲罐雖然成本較低、可回收性強,但在強度和安全標準方面仍有待驗證。
點評
隨著全球對碳中和目標的推進,氫能作為一種清潔能源正逐步進入交通、工業等多個領域。OVERLEAF項目的進展表明,3D打印與復合材料技術正在為氫能航空提供新的解決方案。然而,要實現真正意義上的氫能飛機,還需克服材料性能、安全監管、公眾認知等多重挑戰。未來幾年,這類創新是否能轉化為實際應用,仍有待觀察。
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