Na Politechnice Rzeszowskiej zostało otworzone Laboratorium Wodorowe. W laboratorium będą prowadzone prace badawcze związane z procesami spalania wodoru i mieszanek zawierających wodór. Wypracowane rozwiązania znajdą zastosowanie w energetyce, lotnictwie i kosmonautyce. Jak podkreślił rektor prof. Piotr Koszelnik, na budowę Laboratorium Wodorowego Politechnika Rzeszowska wydała już ok. 3 mln zł.
W Laboratorium Wodorowym Politechniki Rzeszowskiej będą prowadzone badania głównie w dyscyplinie inżynieria materiałowa. Czynniki związane z obniżeniem emisji gazów cieplarnianych przez zastosowanie alternatywnych paliw, jak np. paliwa wodorowego lub mieszanki wodoru i paliw gazowych/węglowodorowych, oraz zwiększenie sprawności silników turbinowych skutkują dwiema głównymi konsekwencjami: podwyższeniem temperatury pracy silników i zmianą składu chemicznego spalin, głównie wzbogaceniem w parę wodną. Używane obecnie materiały do konstrukcji silników turbinowych (głównie nadstopy niklu) są eksploatowane w warunkach temperatury granicznej ich stosowania. Materiały te wykazują również wrażliwość na obecność pary wodnej w warunkach wysokiej temperatury. Istnieje zatem podstawa do prowadzenia badań w kierunku opracowania nowych materiałów cechujących się wysoką wytrzymałością i odpornością na działanie spalin wodoru lub jego mieszanin.
Pomimo podjęcia nielicznych badań wstępnych wiedza na temat zachowania gazów podczas spalania wodoru, przepływu gazów, temperatury i składu chemicznego spalin jest ograniczona. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom badawczo-rozwojowym przemysłu lotniczego i kosmicznego, stanowiących kluczowe specjalizacje regionu, zakupiona przez Politechnikę Rzeszowską aparatura pozwoli na realizację prac badawczych w zakresie zastosowania wodoru w napędach lotniczych, turbinach gazowych, jak również różnego rodzaju warstw ochronnych w zakresie ich odporności na działanie wodoru w obszarze wysokich temperatur.
Rozwiązania technologiczne uzyskane w Laboratorium Wodorowym będą mogły zostać użyte w lotnictwie, w kosmonautyce, energetyce itp. Członkostwo Politechniki Rzeszowskiej w Dolinie Wodorowej i Dolinie Lotniczej sprawia, że uzyskane wyniki badań będą unikatowe w skali Europy, co zwiększa atrakcyjność i możliwość ich zastosowania przez jednostki przemysłowe, z uwzględnieniem mikro-, małych i średnich przedsiębiorstw współpracujących z naszą uczelnią.
Rektor prof. dr hab. inż. Piotr Koszelnik mówił, że Politechnika Rzeszowska od wielu lat prowadzi aktywne działania związane z transformacją energetyczną, a jednymi z najważniejszych w tym zakresie są badania nad wykorzystaniem wodoru jako przyszłościowego i niskoemisyjnego źródła energii. „Energetyczne wykorzystanie wodoru wymaga jeszcze rozwiązania wielu problemów, a do tego niezbędna jest nowoczesna infrastruktura umożliwiająca prowadzenie prac naukowo-badawczych i wdrożeniowych na światowym poziomie. Podjęliśmy zatem decyzję o utworzeniu na Politechnice Rzeszowskiej unikatowego Laboratorium Wodorowego. Umożliwi ono prowadzenie kompleksowych badań związanych z procesami spalania wodoru i mieszanek zawierających wodór, a także pozwoli uczelni na uczestnictwo w światowych przedsięwzięciach w tym zakresie”.
Prorektor ds. rozwoju i współpracy z otoczeniem, prezes Podkarpackiej Doliny Wodorowej prof. dr hab. inż. Jarosław Sęp podkreślał, że utworzenie na Politechnice Rzeszowskiej Laboratorium Wodorowego jest ważnym impulsem rozwojowym dla uczelni, a także dla Podkarpackiej Doliny Wodorowej, która ma szanse stać się jednym ze światowych liderów w dziedzinie badań nad paliwem wodorowym i napędami nim zasilanymi. „Zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych dzięki zastosowaniu paliwa wodorowego lub mieszanki wodoru z innymi paliwami skutkuje podwyższeniem temperatury pracy silników oraz zmianą składu chemicznego spalin. Obecnie nie znamy wpływu tych czynników na materiały stosowane do wytworzenia elementów silników turbinowych i turbin energetycznych, więc zbadanie i określenie tego wypływu będzie jednym z głównych nurtów prac badawczych realizowanych w laboratorium. Tematyka lotniczych napędów wodorowych jest obecna w pracach badawczych Politechniki Rzeszowskiej już od wielu lat, a najnowszym projektem jest FAME (Fuel cell propulsion system for Aircraft Megawatt Engine) realizowany w międzynarodowym konsorcjum w ramach programu Clean Aviation” – mówił prof. Jarosław Sęp.
Według kierownika Katedry Nauki o Materiałach, kierownika Laboratorium Badań Materiałów dla Przemysłu Lotniczego dr. hab. inż. Marcina Drajewicza, prof. PRz: „Laboratorium Badań Materiałów dla Przemysłu Lotniczego Politechniki Rzeszowskiej posiada dobrze wyposażone laboratoria do przeprowadzania badań właściwości fizycznych i chemicznych materiałów, warstw i powłok stosowanych, m.in. w lotnictwie i energetyce. Jednak brakuje stanowisk, które pozwalają na badania procesów spalania i materiałów w warunkach rzeczywistych w atmosferze wodoru i/lub jego mieszanek. Laboratorium wodorowe uzupełni zatem tę lukę, jak również będzie pionierskim stanowiskiem w skali całej Europy. Badania z użyciem infrastruktury wodorowej planowane są do przeprowadzenia w IV kwartale 2023 r.”.
Prof. dr hab. inż. Andrzej Majka, kierownik Katedry Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej powiedział, że jednym z kluczowych kierunków badań są te nad opracowaniem turbinowego silnika odrzutowego, który będzie zasilany czystym wodorem. Tego typu silniki znajdą zastosowanie w dużych samolotach pasażerskich. „Musimy wystartować od takiego naprawdę niskiego poziomu, jakimi są badania laboratoryjne. W tym nowo powstałym laboratorium prace rozpoczniemy od badania komór spalania turbinowych silników odrzutowych” – mówił prof. PRz Andrzej Majka.
Prezes Piotr Cichosz dodał, że projekt Laboratorium Wodorowego i stanowiska do badań paliw wodorowych zakłada możliwość realizowania szerokiego spektrum badań: „Opracowaliśmy koncepcję infrastruktury, która będzie w pełni skalowalna – niezależnie od kierunku badań, w którym zmierzać będą projekty, zarówno Laboratorium jak i stanowisko badawcze, będą mogły zostać dostosowane pod przyszłe potrzeby badawcze. Opierając się na naszych doświadczeniach w projektowaniu i budowie stanowisk badawczych, tworzymy infrastrukturę, która będzie z powodzeniem służyła w projektach badawczo-rozwojowych i aplikacyjnych dla różnych branż przemysłu, od lotnictwa, energetykę aż po przemysł chemiczny”.
Źródło: Politechnika Rzeszowska
