Abstract

RESUMEN: El uso de hidrógeno como fuente de energía es una estrategia prometedora para reemplazar los combustibles fósiles, además de las baterías y los biocombustibles. La industria aeroespacial europea ya está trabajando en el desarrollo de tecnologías de propulsión con emisiones reducidas o nulas y considera en gran medida la tecnología del hidrógeno. En la aeronáutica es favorable almacenar el H2 en forma líquida, LH2, a temperaturas de 20K para tener la mayor densidad de energía del combustible posible. Esto significa, que todos los materiales en contacto con el LH2 necesiten estar caracterizados a esta temperatura.

El INTA empezó a realizar ensayos criogénicos de materiales compuestos hace 27 años. Inicialmente en el ámbito de la caracterización de materiales compuestos de tanques para lanzadores reutilizables. Más adelante se ha investigado también la monitorización estructural de tanques de LH2, la detección de fugas de hidrogeno y pilas de combustible. Actualmente, el INTA está involucrado en la caracterización de materiales compuestos en proyectos de tanques de LH2 y las estructuras de material compuesto que llevan estos tanques para la aviación sostenible.

El articulo da una visión de las actividades realizadas en el campo de los ensayos criogénicos de materiales compuestos y facilita datos obtenidos en estos ensayos, comparando el comportamiento de diferentes materiales y diferentes tipos de ensayos. Además, se van a explicar las nuevas líneas de investigación que se están realizando en el INTA en la caracterización de materiales compuestos y su comportamiento antes y después de estar en contacto con el hidrogeno.

ABSTRACT: The use of hydrogen as an energy source is a promising strategy to replace fossil fuels, in addition to batteries and biofuels. The European aerospace industry is already working on the development of propulsion technologies with low or zero emissions and heavily considers hydrogen technology. It is favoured in aeronautics to store H2 in liquid form, LH2, at temperatures of 20K to have the highest possible energy density of the fuel. This means that all materials in contact with LH2 need to be characterized at this temperature.

INTA began to carry out cryogenic tests on composite materials 27 years ago. Initially in the field of characterization of composite materials for tanks for reusable launchers. Later, the structural monitoring of LH2 tanks, the detection of hydrogen leaks and fuel cells have also been investigated. Currently, INTA is involved in the characterization of composite materials in LH2 tank projects and the composite material structures that these tanks carry for sustainable aviation.

The article gives an overview of the activities carried out in the field of cryogenic tests of composite materials and provides data obtained in these tests, comparing the behaviour of different materials and different types of tests. In addition, the new lines of research that are being carried out at INTA in the characterization of composite materials and their behaviour before and after being in contact with hydrogen will be explained.

Abstract

This paper presents the experimental validation of a thermal treatment technology to recover added-value substances from the plastic matrix of end-of-life wind turbine blades, when these are subjected to a pyrolysis process to recover the glass fibres. The experiments have been carried out in a laboratory installation consisting of two reactors in series, in which pyrolysis and thermal treatment of pyrolysis gases and vapours take place, respectively. The application of this treatment enables a 25 wt.% reduction in the production of pyrolysis liquids, increasing the production of gases in an equivalent way and without compromising the pyrolysis conditions to be used to recover the glass fibres. The two-phase liquids are converted into single-phase aqueous ones, while the hydrogen concentration in the gases increases from 4 % to almost 50 % in volume. This high concentration of hydrogen in the gases allows them to be used as a source of hydrogen for various applications. Consequently, the technology demonstrates that the plastic matrix of wind turbine blades can be valorised in a pyrolysis based recycling process.