Greene Tweed가 수소 대비 완료를 지원하는 방법
이것은 항공 부문의 수소 도전에 관한 시리즈의 두 번째 기사입니다. 1부 읽기
항공우주 산업은 매년 약 9억 톤의 이산화탄소1(CO2)를 대기 중으로 방출합니다. 현재 배출되는 총 CO2 배출량의 2-2.5 %에 불과하지만 항공 부문은 2050 년까지 두 배가 될 것으로 믿어집니다. 국제 민간 항공기구 (ICAO)와 같은 조직은 2005 년에서 2050 년 사이에 항공기 CO2 배출량을 50 % 줄이기로 약속했습니다. 항공 운송 액션 그룹 (ATAG)은 2050 년까지 탄소 순 배출 제로를 약속했습니다. 이러한 약속은 항공우주 제조업체가 이러한 탈탄소화 목표를 신속하게 달성할 수 있는 방법을 찾아야 한다는 극심한 압박을 가하고 있습니다.
기후 영향을 줄이기 위해 풍력 및 태양열과 같은 재생 가능 에너지 원을 사용하여 생성 된 그린 수소 (H2)와 같은 청정 기술을 사용하는 데 중점을 두었습니다. 수소가 제트 연료가 대량으로 제공하는 것보다 최대 3 배의 에너지를 공급할 수 있다는 연구 결과에 따르면 실현 가능한 대체 품으로 보입니다. 불행히도 수소는 지상과 항공기 모두에서 수소를 저장하고 운송하는 데 환경적 문제를 야기합니다. 연구 및 엔지니어는 새로운 항공기 설계 및 운영, 공항 인프라 및 연료 공급망을 지원할 수 있는 고급 재료를 모색하고 있습니다. 해결해야 할 가장 큰 과제는 다음과 같습니다.
침투
수소는 매우 가볍고 밀도가 낮은 가스입니다. 저분자 형태로 인해 수소는 모든 유형의 고분자 재료 및 금속에 침투하여 금속 취성 문제를 일으킬 수 있습니다. 고압 또는 압력 사이클링 애플리케이션과 결합하면 수소 투과로 인해 RGD(급속 가스 감압) 문제가 발생할 수 있습니다. 압력과 온도 수준에 따라 Greene, Tweed는 고성능 FKM 또는 MSE®(메탈 스프링 에너자이징드) PTFE 립 씰로 만든 Fusion® 938 O링을 권장합니다. Fusion 938은 수소 노출에 대한 탁월한 내성을 제공합니다.
투과는 저온에서도 발생할 수 있습니다. 이 경우 Fusion® 665 O-링 (FKM) 또는 MSE® 립 씰을 선택할 수 있습니다. 액체 수소에서 발견되는 극한의 온도에 대해 Greene, Tweed는 현재 새로운 밀봉 솔루션과 단열재를 평가하고 있습니다.
매끄러움
수소 분자의 낮은 윤활성은 밸브 및 압축기와 같은 장비에서 과도한 마모 및 마찰 문제를 일으키는 문제입니다. 이러한 문제를 극복하기 위해 Greene, Tweed는 고유한 드라이 러닝 특성을 가진 PFA 복합재인 WR® 600과 시장에서 사용할 수 있는 유일한 가교 PEEK인 Arlon® 3000XT를 제공합니다.
과도한 무게
과도한 무게는 항공 우주 응용 분야에서 항상 중요한 문제였습니다. 중량 감소는 즉시 연료 절약으로 이어집니다. 수소의 에너지 밀도(부피 기준)는 제트 연료보다 약 3배 낮기 때문에 제트 연료와 동일한 양의 에너지를 수소로 운반하려면 저장소 크기를 크게 늘려야 합니다. 따라서 수소 항공기를 위한 경량 솔루션을 제공하는 것이 훨씬 더 중요합니다. Greene Tweed의 열가소성 복합재 솔루션인 Xycomp®는 이미 항공우주 산업에서 금속 대체품으로 광범위하게 사용되고 있습니다.
C / PEEK 복합 재료는 분자 구조와 분자와 흑연면 사이의 상대적으로 큰 공간으로 인해 수소를 투과 할 수 있습니다. 이러한 복합 재료는 금속에서 볼 수 있듯이 수소를 축적 할 수 없습니다. 따라서 폴리머 복합재로는 수소 취성이 불가능하다는 점을 고려할 때 Xycomp® 솔루션의 사용은 미래의 저탄소 배출 항공기에서 훨씬 더 합리적입니다.
전 세계적으로 탈탄소화된 경제로의 전환에 초점을 맞추면서 항공우주 분야는 배출량을 줄이는 방법을 찾는 것이 필수적이 되고 있습니다. Greene Tweed는 에너지 효율성과 환경 규정 준수를 개선하는 엘라스토머, 열가소성 수지 및 열가소성 복합재 솔루션을 설계 및 제조하기 위해 새로운 재료와 기술을 지속적으로 개발하고 테스트하고 있습니다. Greene Tweed는 맞춤형 씰링 및 베어링 솔루션을 위한 사내 설계, 프로토타이핑, 테스트 및 제조 서비스를 제공합니다. 고객 협업을 통해 각각의 고유한 응용 프로그램에 대한 솔루션을 개발할 수 있습니다.