Temu wyzwaniu stawiają czoła naukowcy z Wydziału Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej, którzy właśnie rozpoczynają prestiżowy projekt badawczy w ramach programu OPUS 29 Narodowego Centrum Nauki.
Nowa generacja stopów wysokiej entropii
Przedmiotem czteroletnich badań (2026–2029) są stopy wysokiej entropii (HEA – High Entropy Alloys). To nowatorska klasa materiałów, która w przeciwieństwie do tradycyjnych stopów opartych na jednym głównym pierwiastku, składa się z wielu komponentów w niemal równych proporcjach. Celem rzeszowskich badaczy jest optymalizacja trwałości tych materiałów pod kątem pracy w ekstremalnie trudnych warunkach technologii wodorowych.
Problem ze spalaniem wodoru polega na tym, że proces ten generuje znacznie wyższe temperatury niż tradycyjne paliwa, a produktem reakcji jest agresywna para wodna zamiast dwutlenku węgla. Obecnie stosowane nadstopy niklu pracują już u progu swojej wytrzymałości cieplnej. Naukowcy z Rzeszowa chcą opracować stopy HEA, które będą charakteryzować się nieosiągalną dotąd odpornością na utlenianie i korozję w tak specyficznej atmosferze.
Unikatowe zaplecze i zespół ekspertów
Badania będą prowadzone w Katedrze Nauki o Materiałach, Laboratorium Badań Materiałów dla Przemysłu Lotniczego oraz w nowo powstałym Laboratorium Wodorowym. Budżet projektu wynosi blisko milion złotych (997 960 zł). Na czele zespołu stoi dr hab. inż. Wojciech Nowak, prof. PRz, wybitny specjalista, który kontynuuje tu wątki badawcze z poprzedniego projektu OPUS 20, zakończonego w sierpniu 2025 roku.
W skład grupy badawczej wchodzą również uznani naukowcy: dr hab. inż. Grażyna Mrówka-Nowotnik, prof. PRz oraz dr hab. inż. Przemysław Kwolek, prof. PRz. Zespół zostanie uzupełniony o stypendystę-doktoranta, który zostanie wyłoniony w drodze konkursu.
Od teorii do rzeczywistych spalin
Projekt zaplanowano jako kompleksowy proces – od modelowania numerycznego po testy w warunkach rzeczywistych. Najbardziej innowacyjnym etapem będzie sprawdzenie wyselekcjonowanych stopów na specjalnym stanowisku wodorowym, gdzie zostaną poddane działaniu spalin o zawartości do 50% wodoru. Równolegle prowadzone będą badania porównawcze z obecnie stosowanymi materiałami lotniczymi.
Wyniki prac mają szansę stać się przełomem w skali światowej. Zrozumienie mechanizmów utleniania i wyznaczenie współczynników dyfuzji wodoru w nowych stopach pozwoli na budowę niezawodnych turbin wysokowodorowych i silników odrzutowych nowej ery. Sukces projektu PRz oznaczałby nie tylko postęp w inżynierii materiałowej, ale realny krok w stronę dekarbonizacji transportu lotniczego i większej niezależności od paliw kopalnych.
Napisz komentarz
Komentarze