Mówi: | mgr inż. Justyna Kurzeja, młodszy inżynier, General Electric Company Polska dr inż. Michał Jasiczek, starszy specjalista inżynier, General Electric Company Polska |
Opracowywany przez Polaków kompozyt może zrewolucjonizować lotnictwo. Lekki, wytrzymały materiał będzie pracował w ekstremalnie wysokich temperaturach
Przemysł lotniczy potrzebuje materiału, który zastąpi drogi tytan i ciężki nikiel w produkcji części do silników. Kluczowe jest to, by mógł on być wykorzystywany w ekstremalnie wysokich temperaturach, przekraczających możliwości obecnie dostępnych na rynku materiałów. Nad takim kompozytem bazującym na specjalnej żywicy polimerowo-ceramicznej pracują eksperci General Electric Company Polska. Pozwoli on zredukować masę samolotów, co oznacza mniejsze zużycie paliwa, a więc także większe oszczędności, i umożliwi dostosowanie maszyn do napędzania paliwami nowej generacji.
– W przemyśle lotniczym główne zastosowanie znajdują kompozyty węglowe, które powstają przez połączenie włókien węglowych z żywicami organicznymi, np. epoksydowymi. Zastosowanie tych materiałów pozwala na znaczną redukcję masy konstrukcji samolotu, ale też silników lotniczych. Kompozyt ten stosuje się przy projektowaniu kadłubów, skrzydeł, ale też innych części. W silnikach lotniczych z kompozytu węglowego wykonuje się łopaty, ale także obudowę do głównego wentylatora – wyjaśnia w rozmowie z agencją Newseria Innowacje mgr inż. Justyna Kurzeja, młodszy inżynier w General Electric Company Polska. – Większość materiałów kompozytowych nie może być stosowana w wysokich temperaturach. Jest to spowodowane czynnikiem technicznym, który wynika z pogorszenia własności materiałowych wraz ze wzrostem temperatury, oraz aspektami czysto ekonomicznymi, jak to ma miejsce w przypadku kompozytów ceramicznych.
Opracowywany w Polsce materiał ma być alternatywą dla obecnie stosowanych w lotnictwie stopów tytanu lub stopów niklu. Wadą tych pierwszych są przede wszystkim wysokie koszty, drugich – wysoka gęstość, co przekłada się następnie na wysoką masę komponentów wykonanych ze stopów niklu.
– Pracujemy nad materiałem, który pozwoli na przesunięcie barier obecnie blokujących możliwe szersze zastosowanie materiałów kompozytowych do konstrukcji części silników lotniczych. Bariery te są głównie związane z ekonomią, jak i ograniczonymi właściwościami w podwyższonych temperaturach – informuje dr inż. Michał Jasiczek, starszy specjalista inżynier w General Electric Company Polska.
Części wykonane z kompozytu, nad którym pracują polscy naukowcy, ma być nawet o 40 proc. lżejszy od tych obecnie wykonanych ze stopów tytanu. Zastosowanie go w silnikach lotniczych pozwoliłoby więc na znaczną redukcję masy samolotów, która przełożyłaby się na niższe spalanie paliwa.
– Jeżeli mówimy o redukcji masy chociażby o 5 kg na jednym silniku lotniczym, co przekłada się na 10 kg łącznie na samolocie, to statystycznie co ósmy lot pozwala na zabranie dodatkowego pasażera na pokład bez ponoszenia dodatkowych kosztów. Wydaje się to niewiele, natomiast biorąc pod uwagę skalę transportu lotniczego, gdzie dziennie odbywa się około 100 tys. lotów, ma to ogromne znaczenie – dodaje dr inż. Michał Jasiczek.
Mniejsze zapotrzebowanie na paliwo oznacza poprawę konkurencyjności linii lotniczej, a to może mieć bezpośrednie przełożenie na ceny biletów lotniczych dla pasażerów oraz ceny transportu lotniczego.
Opracowywany przy wsparciu unijnych funduszy materiał kompozytowy ma bazować na innowacyjnej żywicy polimerowo-ceramicznej. Ma być wykorzystywany w lotnictwie przede wszystkim do budowania wysokociśnieniowych sprężarek i turbin, co oznacza pracę w temperaturach przekraczających obecne granice stosowalności komercyjnie dostępnych materiałów kompozytowych. General Electric Company Polska współpracuje nad tym projektem wraz z Instytutem Lotnictwa. Planowany termin wdrożenia innowacyjnego materiału to ok. 2030 rok. Odbędzie się ono równolegle z certyfikacją nowej generacji silników lotniczych, które obecnie są w fazie projektowania oraz rozwoju w ramach GE.
– Czynnik, który ma znaczenie szczególnie dla przyszłych generacji silników lotniczych, to planowane przejście przemysłu lotniczego na paliwa alternatywne, takie jak tzw. sustainable aviation fuel, czyli SAF, oraz wodór, gdzie ze względów ekonomicznych redukcja masy prawdopodobnie będzie miała dużo większe znaczenie niż obecnie, z powodu spodziewanych wyższych kosztów przyszłych paliw niż obecnie stosowanych – podkreśla starszy specjalista inżynier w General Electric Company Polska.
Eksperci GE przypominają, że według Międzynarodowego Zrzeszenia Przewoźników Powietrznych (IATA) paliwa SAF ograniczą emisję gazów cieplarnianych o ok. 80 proc. Dla pozostałych 20 proc. kluczowe znaczenie będą mieć technologie redukujące masę własną silników lotniczych – obok innych rozwijanych technologii, które umożliwią obniżenie zużycia paliwa i niższą emisje gazów cieplarnianych.
Według Precedence Research wielkość światowego rynku kompozytów została wyceniona na ponad 94 mld dol. w 2021 roku. Do 2030 roku osiągnie około roczne przychody na poziomie ponad 163 mld dol. Wśród głównych czynników napędzających rozwój tej branży autorzy raportu wskazują rosnące zapotrzebowanie na lekkie materiały w sektorze obronnym, motoryzacyjnym i lotniczym.
Czytaj także
- 2024-02-27: W centralnych dzielnicach Warszawy brakuje biur do wynajęcia. W budowie jest najmniej powierzchni biurowej od 14 lat
- 2024-02-02: Deweloperzy nieco wyhamowują inwestycje w nowe magazyny. Wskaźnik pustostanów znacznie wzrósł
- 2024-01-22: Sektor powierzchni handlowych zdominowany przez małe obiekty. Do 2026 roku nie otworzy się żadna nowa, duża galeria
- 2024-01-11: Transport szuka alternatywy dla paliw kopalnych. Najbardziej perspektywiczny jest wodór, a rozwój biopaliw przebiega wolniej od oczekiwań
- 2023-10-09: Unijne rozporządzenie dotyczące infrastruktury ładowania aut elektrycznych wejdzie w życie już w 2024 roku. Polska będzie mieć ekstremalnie mało czasu na wdrożenie zmian
- 2023-09-29: Jeden z największych koncernów tytoniowych zwiększa inwestycje w Polsce do 1,3 mld dol. Rozwinie fabrykę nowatorskich wyrobów tytoniowych koło Łodzi
- 2023-04-19: Wyjazdy służbowe stanowią 15–20 proc. wszystkich podróży lotniczych. Zdecydowana większość firm nie uwzględnia ich wpływu na klimat
- 2022-11-09: Łódź chce mocniej inwestować w efektywność energetyczną budynków mieszkalnych. Łódzcy studenci wspólnie z duńskimi ekspertami opracują plany modernizacji
- 2022-09-30: Opracowany w Polsce system narzędzi inżynierskich zwiększy wydajność silników lotniczych. Pozwoli też przewidzieć konieczność remontu silnika samolotu i związane z tym koszty
- 2022-09-09: Polska na ostatnich miejscach w rankingu cyfryzacji wśród państw UE. Przyspieszenie rozwoju 5G pozwoliłoby na nadrobienie cyfryzacyjnych braków
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
Jedynka Newserii
Media i PR
Komunikacja celów środowiskowych w centrum zainteresowania biznesu. Takich informacji coraz częściej szukają konsumenci
Z roku na rok coraz więcej firm kładzie nacisk na kwestie zrównoważonego rozwoju. Trend ten lata temu rozpoczęły przedsiębiorstwa świadome swojego wpływu na środowisko naturalne, klimat i lokalne społeczności, w których funkcjonują. Obecnie coraz częściej katalizatorem napędzającym tego typu działania są wymagania konsumentów, którzy oczekują od firm takiej odpowiedzialności, a także coraz większa presja regulacyjna ze strony UE. Z każdym rokiem przybywa deklaracji biznesu dotyczących ograniczania emisji, dążenia do neutralności klimatycznej i nowych, prośrodowiskowych inicjatyw. – Teraz cała sztuka w tym, żeby te działania dobrze komunikować – mówi Aleksandra Majda, ekspertka ESG Impact Network i Agencji Go Green.
Bankowość
Przewodniczący KNF: Niepokoi nas ograniczone zainteresowanie przedsiębiorców inwestycjami. To wpływa na niski popyt na kredyty inwestycyjne
W I kwartale 2024 roku banki poprawiły wyniki, mimo że bazą porównawczą jest znakomity dla nich 2023 rok. Mają więc możliwości udzielania kredytów firmom na rozwój. Problemem jest jednak wstrzemięźliwa postawa samych przedsiębiorstw w zaciąganiu pożyczek inwestycyjnych oraz poszukiwaniu innych źródeł finansowania inwestycji. Bolączką polskiego rynku jest zwłaszcza słabość rynku kapitałowego, czyli finansowania poprzez giełdę.
Przemysł
Trwają intensywne przygotowania do polskiej misji na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Siedem eksperymentów jest już w trakcie budowy
Wykorzystanie sztucznej inteligencji w kosmosie, wpływ długotrwałego pobytu w kosmosie na zdrowie psychiczne, ale też na układ odpornościowy – to niektóre z obszarów eksperymentów, które zostaną przeprowadzone w warunkach mikrograwitacji podczas pierwszej polskiej misji na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. W ubiegłym tygodniu Europejska Agencja Kosmiczna podpisała siedem kontraktów na ich realizację z polskimi instytucjami i firmami. – Ta lista będzie się wydłużać i mam nadzieję, że wszystkie wybrane 18 projektów poleci na stację kosmiczną – mówi Sławosz Uznański, astronauta, który będzie przeprowadzać te eksperymenty na orbicie.
Partner serwisu
Szkolenia
Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.