Sintesi del progetto
HYDROLAB mira alla realizzazione di un modulo integrato per il pompaggio e la regolazione dell’idrogeno liquido. Il sistema è concepito per trasferire il combustibile criogenico in modo sicuro, controllato ed efficiente da serbatoi a bordo o a terra verso l’interfaccia con la turbina o con sistemi di test equivalenti. Serbatoi e turbine non rientrano nel perimetro del progetto e saranno forniti da partner esterni o sostituiti da mock-up.
Obiettivi strategici
Integrazione operativa dell’LH₂
Supportare l’integrazione dell’idrogeno liquido nei sistemi propulsivi dei futuri aeromobili a zero emissioni, definendo soluzioni scalabili e adattabili a diversi contesti applicativi.
Controllo dinamico del flusso criogenico
Sviluppare tecnologie core per valvole, pompe e sensori in condizioni operative aeronautiche, con requisiti stringenti di affidabilità, sicurezza e performance.
Know-how ingegneristico e scientifico
Generare competenze tramite sperimentazione, modellazione numerica e prototipazione, con trasferimento verso programmi a TRL superiore, flight test e industrializzazione.
Ambiti del programma
Analisi globale dei sistemi di distribuzione dell’idrogeno e dei bisogni degli end-user nei settori aerospace ed energy.
Selezione e sviluppo di materiali innovativi per pompe, valvole e serbatoi intermedi in condizioni criogeniche estreme.
Progettazione di pompe criogeniche leggere, ad alta efficienza, con motori elettrici integrati e riduzione di massa e consumi.
Sviluppo di un banco prova inizialmente alimentato a LN₂ e successivamente a LH₂, per caratterizzazione e validazione dei prototipi.
Studio di interfacce di sicurezza e monitoraggio real-time di pressione, portata e temperatura durante i trasferimenti criogenici.
Approccio metodologico e fasi operative
Concept e modellazione numerica
Definizione dell’architettura di sistema e simulazione del comportamento fluidodinamico in diverse condizioni operative.
Compatibilità dei materiali
Verifica di metalli, polimeri e compositi a −253 °C, con attenzione a fragilità, stress termici e interazioni chimiche.
Prototipazione e similarity testing
Test iniziali con azoto liquido per ridurre i rischi, seguiti da prove con idrogeno liquido in scenari di trasferimento e regolazione.
Digital Twin
Replica digitale del sottosistema fisico per supportare controllo, diagnostica e manutenzione predittiva.
Risultati attesi
- Soluzioni ingegneristiche validate fino a TRL 4 e pronte per ulteriori sviluppi in contesti di flight test o dimostratori industriali.
- Report completo di compatibilità materiali con dati sperimentali, analisi dei rischi e raccomandazioni progettuali.
- Dataset sperimentale e modello numerico validato, utilizzabili per simulazioni e ottimizzazione del sistema.
- Dossier tecnico per trasferimento tecnologico verso partner industriali e progetti a TRL superiore.
Impatto previsto
- Abilitazione tecnologica della transizione verso l’idrogeno liquido come combustibile aeronautico.
- Rafforzamento della filiera europea dell’idrogeno attraverso competenze, infrastrutture e componenti aerospace.
- Riduzione delle emissioni dirette di CO₂, con possibili ricadute dual-use e applicazioni per mobilità a lungo raggio.
Consorzio e competenze
Il progetto è sostenuto da un consorzio europeo multidisciplinare composto da PMI high-tech, università, centri di ricerca, stakeholder industriali, end-user e OEM aeronautici. Le competenze includono integrazione tecnologica, componentistica meccanica, meccanismi rotanti, test bench, business plan, digitalizzazione, technology intelligence, procurement, analisi materiali e supporto scientifico su materiali e motori elettrici.
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