El primer tanque criogénico para almacenar hidrógeno líquido se imprimió en 3D

El Centro Tecnológico AIMEN, ha terminado la fabricación de un tanque criogénico para almacenar hidrógeno líquido. Es el primer tanque de su tipo y se construyó empleando fabricación aditiva. El avance responde a una necesidad crítica en el sector de la aviación, que es, reducir las emisiones de carbono. Según datos de Our World in Data, el sector de la aviación contribuye con un 2.5% a las emisiones mundiales de CO₂. Un gran reto ya que la aviación es uno de los sectores más difíciles de descarbonizar y su demanda no deja de aumentar.

El hito del tanque se enmarca en el proyecto europeo OVERLEAF, liderado por la empresa española ACITURRI, que tiene como objetivo desarrollar soluciones eficientes y más sostenibles para el futuro de la aviación. OVERLEAF entonces, pretende diseñar un sistema de almacenamiento de hidrógeno líquido (LH₂) a baja presión, basado en materiales innovadores, sensores de última generación para la detección de fugas y sistemas de fabricación avanzada. En este proyecto colaboran centros tecnológicos y de investigación de Francia, Italia, Noruega, Rumania y España, apostando por un rediseño de los aviones para integrar este tipo de tecnologías limpias.

Créditos de las fotos: AIMEN

AIMEN logró fabricar un prototipo de tanque criogénico capaz de almacenar hidrógeno líquido a temperaturas inferiores a -250 ºC, un gran desafío técnico. El tanque es esencial para que el hidrógeno pueda convertirse en una alternativa viable a los combustibles fósiles en la aviación, ya que su almacenamiento implica condiciones extremas. El principal reto ha sido diseñar un sistema que resista las bajas temperaturas y que, al mismo tiempo, sea ligero.

¿Cómo es un tanque criogénico para almacenar hidrógeno líquido?

El tanque desarrollado por AIMEN mide 1.5 metros de diámetro y constituye el núcleo del sistema de almacenamiento de LH₂. Para su fabricación, el centro empleó tecnologías de fabricación aditiva de gran formato y alta presión. Se trata de una estructura de doble pared. Por una parte, un depósito interior fabricado con un termoplástico avanzado que garantiza el aislamiento criogénico y, por otra parte, una capa exterior de fibra de carbono que da la resistencia mecánica necesaria. El proceso de fabricación se ha llevado a cabo en una celda robotizada equipada con sistemas de impresión 3D de altas prestaciones y calefacción por infrarrojos, asegurando una adhesión perfecta entre capas. El tanque fue impreso durante más de 100 horas de forma continua y monitorizado en tiempo real mediante cámaras térmicas.

Pablo Romero, Team Leader del grupo de I+D Additive Manufacturing of Composites y coordinador del proyecto OVERLEAF en AIMEN, destaca: “Estamos ante una solución tecnológica que marcará un antes y un después en la fabricación de componentes para la aviación sostenible. […] Hemos aplicado todo nuestro conocimiento en robótica, fabricación aditiva y diseño de procesos para afrontar un reto de máxima exigencia técnica”.

Arquitectura del sistema de almacenamiento de hidrógeno líquido a baja presión. (Créditos de la imagen: OVERLEAF).

Otra parte relevante en la fabricación del tanque ha sido la colaboración con el centro francés CANOE, con el que se trabajó en un nuevo material compuesto a base de termoplástico de origen biológico reforzado con fibras naturales. Esta combinación permite construir estructuras ligeras, resistentes y más respetuosas con el medio ambiente, reforzando el compromiso del proyecto OVERLEAF con los objetivos del Pacto Verde de la Unión Europea para 2050 en el sector de la aviación.

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*Créditos de la foto de portada: Centro tecnológico AIMEN