Il primo serbatoio criogenico stampato in 3D per lo stoccaggio dell’idrogeno liquido

Il centro tecnologico spagnolo AIMEN ha recentemente completato la fabbricazione di un serbatoio criogenico per lo stoccaggio dell’idrogeno liquido, una prima mondiale ottenuta con la produzione additiva. Questa innovazione segna un passo fondamentale per l’industria aeronautica, che deve ridurre la propria impronta di carbonio. Infatti, secondo Our World in Data, l’aviazione è responsabile di circa il 2,5% delle emissioni globali di CO₂: una cifra preoccupante, soprattutto perché questo settore è tra i più difficili da decarbonizzare.

Questo serbatoio fa parte del progetto europeo OVERLEAF, guidato dalla società spagnola ACITURRI. L’obiettivo è sviluppare soluzioni sostenibili e ad alte prestazioni per l’aviazione di domani. Il progetto mira a progettare un sistema di stoccaggio di idrogeno liquido a bassa pressione (LH₂), basato su materiali, sensori per il rilevamento delle perdite e processi di produzione all’avanguardia. Centri di ricerca e tecnologia in Francia, Italia, Norvegia, Romania e Spagna stanno collaborando a questa iniziativa, con l’ambizione di ripensare l’architettura degli aerei per incorporare tecnologie pulite e ad alte prestazioni.

AIMEN è riuscita a produrre un prototipo di serbatoio criogenico in grado di immagazzinare idrogeno liquido a temperature inferiori a -250°C, superando una notevole sfida tecnica. Questo tipo di serbatoio è essenziale se si vuole che l’idrogeno diventi un’alternativa credibile ai combustibili fossili nel settore aeronautico, dove le condizioni di stoccaggio sono particolarmente estreme. La sfida principale consisteva nel progettare una struttura resistente alle bassissime temperature e sufficientemente leggera da soddisfare i vincoli dell’industria aeronautica.

Che aspetto ha un serbatoio criogenico per lo stoccaggio dell’idrogeno liquido?

Il serbatoio progettato da AIMEN, con un diametro di 1,5 metri, costituisce l’elemento centrale del sistema di stoccaggio dell’idrogeno liquido (LH₂). È stato realizzato con tecnologie di produzione additiva di grande formato e ad alta pressione. La struttura è composta da due pareti: un guscio interno in termoplastica ad alte prestazioni, che garantisce l’isolamento criogenico, e uno strato esterno in fibra di carbonio, che fornisce la necessaria resistenza meccanica. L’intero processo si è svolto in una cella robotizzata dotata di un sistema di stampa 3D all’avanguardia combinato con un riscaldamento a infrarossi, che ha garantito un’adesione ottimale tra gli strati. Il processo di stampa è durato più di 100 ore ininterrotte, sotto la costante sorveglianza di telecamere termiche.

Pablo Romero, responsabile del gruppo di ricerca e sviluppo sulla produzione additiva di compositi e coordinatore del progetto OVERLEAF presso AIMEN, commenta: “Questa innovazione rappresenta una vera e propria svolta tecnologica nella produzione di componenti per l’aviazione sostenibile. Abbiamo mobilitato tutte le nostre competenze in robotica, stampa 3D e ingegneria di processo per affrontare una sfida di estrema complessità tecnica.”

Un aspetto chiave dello sviluppo del serbatoio è stata la collaborazione con il centro tecnologico francese CANOE. Insieme hanno sviluppato un nuovo materiale composito, che combina una termoplastica a base biologica con fibre naturali rinforzanti. Questa combinazione innovativa consente di produrre strutture leggere, robuste e più sostenibili dal punto di vista ambientale. Illustra perfettamente l’impegno del progetto OVERLEAF a favore degli obiettivi del Patto verde europeo 2050, in particolare nel settore dell’aviazione sostenibile.

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*Crediti foto di copertina: Centro tecnologico AIMEN