Industria aeronáutica respetuosa con el clima
15. January 2022 | Blog
Los materiales compuestos abren nuevos conceptos
Según las previsiones del DLR, el número de pasajeros de la aviación comercial aumentará de 4.000 millones en 2016 a 9.500 millones en 2040, y con ellos las emisiones de CO2. La necesidad de aviones respetuosos con el clima nunca ha sido tan urgente. Los nuevos materiales compuestos son la clave.
La aviación mundial representa actualmente alrededor del tres por ciento de las emisiones mundiales de CO2. Es obvio que esta cifra aumentará significativamente. Esto significa que el sector debe tomar medidas para proteger el clima. Los políticos también lo han reconocido y han establecido diversas condiciones marco. El paquete de medidas de protección del clima "Fit for 55" de la Unión Europea, por ejemplo, estipula que los gases de efecto invernadero en la UE deben reducirse al menos un 55% para 2030 en comparación con las emisiones de 1990 y que Europa debe ser neutra desde el punto de vista climático para 2050. En el sector de la aviación, instrumentos como una cuota de mezcla de combustibles alternativos, un impuesto sobre el queroseno y un comercio de emisiones más estricto pretenden impulsar la reducción de CO2.
Los nuevos métodos de construcción permiten un transporte aéreo neutro para el clima
Los instrumentos mencionados contribuyen a la neutralidad climática de la aviación. Sin embargo, los conceptos especialmente eficaces empiezan en una fase más temprana. La aviación comercial investiga actualmente nuevas tecnologías de propulsión basadas en soluciones eléctricas, híbridas y de hidrógeno. Los diseños innovadores también están permitiendo la construcción de aviones extremadamente eficientes desde el punto de vista energético y la integración óptima de estos sistemas de propulsión. Airbus presenta actualmente varios conceptos de este tipo, como el "ala voladora". "ala volante", que se basa en la propulsión por hidrógeno y, gracias a su diseño, se beneficia de una menor resistencia y una mayor sustentación. Esto reduce considerablemente el consumo de combustible.
Ventajas de los materiales compuestos de fibra de carbono
La aplicación de todos estos conceptos requiere nuevos tipos de materiales compuestos. Los materiales compuestos reforzados con fibra de carbono desempeñan aquí un papel especial debido a su valiosa combinación de propiedades. Son extremadamente ligeros y, al mismo tiempo, muy estables mecánicamente. Además, abren nuevas posibilidades en el diseño de aeronaves, por lo que las partes interesadas de NRW
Según las previsiones del DLR, el número de pasajeros en la aviación comercial aumentará de 4.000 millones en 2016 a 9.500 millones en 2040, y con ellos las emisiones de CO2. La necesidad de aviones respetuosos con el clima nunca ha sido tan urgente. Los nuevos materiales compuestos son la clave para ello. Los nuevos materiales permiten la mejor integración posible de los sistemas de propulsión y un uso más eficiente de la energía. De este modo, se pueden fabricar componentes complejos en un solo paso, en lugar de combinar componentes individuales paso a paso.
Teijin - socio líder para la aviación
Teijin es uno de los principales socios de la industria aeroespacial en el desarrollo y fabricación de este tipo de productos. Los innovadores materiales compuestos fabricados en la planta de Oberbruch, en Renania del Norte-Westfalia, como Tenax™ Filament Yarn, Tenax™ ThermoPlastics y Tenax™ Dry Reinforcements tienen unas propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas excepcionalmente buenas. Gracias a estas ventajas,los productos TEIJIN se utilizan para una amplia gama de aplicaciones aeroespaciales. Desde las estructuras del fuselaje hasta las partes de las alas y los motores, pasando por el interior: la construcción de un avión moderno y eficiente en términos de CO2 es impensable sin los materiales compuestos de Teijin.
Ahorro de CO2 ya en la producción de materiales compuestos
Para reducir la huella de carbono de sus materiales ligeros, Teijin utiliza los llamados análisis LCA (Life Cycle Assessment). En este proceso, se analiza el consumo de energía y materiales a lo largo de todo el ciclo de vida de un producto. Sobre esta base, TEIJIN persigue dos enfoques para la reducción de CO2:
Material ecológico para los productos Tenax
El petróleo crudo sigue siendo necesario para la producción de fibras de carbono, lo que tiene un impacto desfavorable en la huella de carbono de los materiales Tenax™. TEIJIN ya está trabajando duro en una revolución técnica: las fibras de carbono basadas en materias primas sostenibles. La empresa sigue centrándose en el upcycling y la reutilización, de modo que los subproductos, rechazos y recortes se aprovechan. Por ejemplo,
TEIJIN ha desarrollado tres soluciones diferentes de reciclado de termoplásticos: Compound, Chips y Crushed. Se trata de combinaciones de materiales reforzados de material de fibra de carbono Tenax™ reciclado y polieteretercetona parcialmente cristalina (PEEK) reciclada.
Uso de procesos ecológicos
La fabricación de cualquier producto requiere energía, que genera CO2. Para actuar con neutralidad climática, TEIJIN persigue dos conceptos. Por un lado, se pretende reducir las necesidades energéticas mediante procesos más eficientes y, por otro, se apuesta por el uso de fuentes de energía neutras en CO2. Así, por ejemplo, TEIJIN utiliza en su planta de Heinsberg-Oberbruch, junto con el operador del parque industrial Veolia, el calor residual relacionado con la producción, ahorrando así unas 1.500 toneladas de emisiones de CO2 al año.
Resumen
El importante crecimiento de la aviación comercial, por un lado, y la urgente necesidad de reducir las emisiones de CO2, por otro: para proteger la movilidad y la protección del clima en el mundo del mañana, ya hoy se necesitan nuevos conceptos. Los materiales compuestos sostenibles de empresas innovadoras como TEIJIN son, por tanto, esenciales para el diseño y la construcción de aeronaves neutras desde el punto de vista climático.