Superstopy na bazie niklu jako materiał na turbiny gazowe napędzane wodorem

Głównym celem projektu jest zaprojektowanie, wytworzenie oraz scharakteryzowanie materiału na bazie superstopów Ni do zastosowań jako turbiny gazowe ze specjalnym przeznaczeniem do spalania wodoru. Zasadniczą przeszkodą w większym wykorzystaniu zawartości wodoru jest to, że obecnie stosowane elementy używane w elektrowniach gazowych pozwalają na niewielki dodatek paliwa wodorowego.

Wiąże się to z przystosowaniem turbin gazowych do spalania nowego paliwa jakim jest wodór. W tym kontekście stopy na bazie Ni wydają się najbardziej korzystne z uwagi na bardzo dużą odporność na tzw. kruchość wodorową. Powyższe zagadnienie jest niezmiernie oryginalne z naukowego punktu widzenia, co więcej pozwoliłoby na tzw. dekarbonizacje zarówno krajowej, jak i światowych gospodarek.

Stopień oryginalności przejawia się również ogromnym zainteresowaniem tym zagadnieniem globalnych podmiotów gospodarczych związanych z branżą energetyczną. W tym kontekście dwa główne problemy związane z zastosowanie wodoru sprowadzają się do odporności materiału na kruchość wodorową oraz dużo bardziej intensywnej ekspozycji na parę wodną w warunkach wysokich temperaturach oraz ciśnień.

Wymusza to zaprojektowanie nowych elementów komór spalania zarówno pod kątem materiałowym, jak i efektywnym odprowadzaniem ciepła. Z uwagi na powyższe projekt zakłada zaprojektowanie materiału do turbin wykorzystujących paliwo wodorowe składając się z 5 głównych etapów: (i) wytworzenie materiału różnymi technologiami, (ii) zbadanie wpływu dodatków stopowych na własności korozyjne, (iii) mechaniczne, (iv) określenie roli defektów strukturalnych na korozję wodorową oraz (v) wytworzenie gotowego elementu – łopatki.

Ponadto realizacja projektu będzie wsparta poprzez współpracę z krajowym partnerem gospodarczym oraz z zagranicznymi jednostkami naukowymi. Zostaną również użyte zaawansowane techniki badawcze takie jak wysokoenergetyczna dyfrakcja synchrotronowa, mikroskopia SEM i TEM i zaprojektowane komory spalania wodoru.