Wpływ lotnictwa na środowisko to nie tylko spaliny w powietrzu, ale też odpady: wycofane samoloty, przeterminowane materiały i zużyte części. Europejski projekt GENEX szukał sposobów, by podzespoły lotnicze były trwalsze. Zespół połączył kompozyty nadające się do recyklingu, czujniki wysyłające dane do cyfrowego bliźniaka i naprawy wspomagane komputerem — a na końcu możesz sprawdzić, jak sam dbasz o swoje rzeczy.
Gdy mówi się o wpływie lotnictwa na środowisko, zwykle chodzi o emisje z samolotów w powietrzu. Problem jest jednak szerszy. Sektor lotniczy wytwarza dużo odpadów: samoloty wycofane z eksploatacji, przeterminowane materiały i zużyte części.
Jest tu też dobra wiadomość. Według szacunków nawet 90% całkowitej masy samolotu nadaje się do ponownego wykorzystania lub recyklingu. Pytanie brzmi więc, jak projektować, produkować i naprawiać części, żeby służyły jak najdłużej.
Tym pytaniem zajął się projekt GENEX, finansowany przez Unię Europejską. Konsorcjum 15 partnerów ze świata nauki i sektora lotniczego koordynował Instytut Technologiczny Aragonii (ITA) w Hiszpanii.
„Ograniczenie emisji sektora lotniczego zaczyna się od projektowania sprawniejszych i trwalszych części oraz podzespołów, co stanowi cel projektu GENEX” — mówi Andrea Calvo Echenique z ITA.
Ważną rolę odegrała rada doradcza. „Dzięki wsparciu rady doradczej, w której skład weszli eksperci zajmujący się lotnictwem, byliśmy w stanie bardzo szybko odrzucić technologie nieistotne lub niemożliwe do certyfikacji, a zamiast nich skupić się na rozwiązaniach, które stanowią źródło największej wartości dodanej dla sektora” — wyjaśnia badaczka.
Zespół pracował nad zaawansowaną produkcją materiałów kompozytowych z żywic nadających się do recyklingu, z wykorzystaniem zautomatyzowanego układania włókien poza autoklawem. W kompozyty wbudowano cyfrowe czujniki, które monitorują stan konstrukcji lotniczych.
„Dane gromadzone przez czujniki są przesyłane do cyfrowego bliźniaka danego elementu, którego możemy następnie używać między innymi w celu monitorowania, wykrywania i lokalizowania uszkodzeń, a także modelowania okresu eksploatacji danej części i konserwacji predykcyjnej” — mówi Calvo Echenique. I dodaje krótko: „Wszystko to przekłada się na większą trwałość podzespołów”.
„Oprócz rozwiązań w zakresie produkcji i monitorowania stanu konstrukcji, cyfryzacja procesów naprawczych jest jednym z najbardziej imponujących rezultatów projektu – przynajmniej moim zdaniem” — zaznacza badaczka.
Zespół opracował trzy rozwiązania wspomagane cyfrowo:
„Cyfryzacja napraw przekłada się na wymierne rezultaty – umożliwia przeprowadzanie szybszych i bardziej niezawodnych napraw, a tym samym zmniejsza przestoje i zwiększa zdatność samolotu do lotu” — podkreśla Calvo Echenique.
GENEX objął cały cykl życia podzespołu — od projektowania, przez produkcję i naprawy, po wycofanie z eksploatacji. „Dzięki opracowaniu zrównoważonych materiałów, energooszczędnych procesów produkcyjnych i technologii cyfrowych wydłużających czas eksploatacji podzespołów, prace zrealizowane w ramach projektu GENEX pomagają ograniczyć emisje CO2 związane z lotnictwem” — mówi badaczka.
I dodaje: „Dzięki temu przybliżamy Europę do osiągnięcia celu, jakim jest osiągnięcie neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla”. Prace kontynuują kolejne projekty programu Horyzont Europa: TOSCA i CompSTLar.
GENEX dobrze pokazuje, że ekologia w lotnictwie to nie tylko silniki i paliwo. To także inżynieria materiałowa, czujniki, analiza danych i planowanie konserwacji — czyli obszary, w których spotykają się mechanicy, informatycy i specjaliści od kompozytów.
Emisje lotnictwa zaczynają się długo przed startem — już przy projektowaniu i produkcji części. Projekt GENEX połączył kompozyty z żywic nadających się do recyklingu, czujniki przesyłające dane do cyfrowych bliźniaków i cyfrowo wspomagane naprawy. Efekt to trwalsze podzespoły, krótsze przestoje i mniejszy ślad węglowy samolotów.
5 pytań · minuta
poleca:
