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CHIUSA il 15 OTT, 2022

Batterie strutturali per l’industria aerospaziale


Leonardo è sempre alla ricerca di nuove idee e soluzioni per innovarsi e rispondere alle necessità del settore. Questa missione la porta avanti attraverso la promozione di nuove Challenge aperte a innovatori e visionari che possono portare un reale contributo all’azienda.

La nuova challenge di Leonardo ha l’obiettivo di affrontare le grandi sfide che l’industria aerospaziale sta affondando e dovrà affrontare in un futuro sempre più prossimo.

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BRIEF E CHALLENGE

Batterie Strutturali per l’industria aerospaziale

Leonardo ha deciso di cogliere l’opportunità di innovarsi e accettare le sfide che il futuro riserva, concentrandosi sull’ambito energetico, lanciando la Challenge Batterie Strutturali per l’industria aerospaziale.

 La Challenge è volta a valutare materiali multifunzionali o sistemi accoppiati che fungano da elemento strutturale e contemporaneamente garantiscano l’immagazzinamento di energia. Il sistema di immagazzinamento dovrà quindi essere completamente integrato nell’elemento strutturale, o il materiale stesso fungerà da accumulatore.

Si richiede di proporre un sistema di accumulo di energia per un pannello di dimensioni 20x20 cm che in 12 mesi possa essere validato in laboratorio con TRL pari almeno a 3.

VINCITORI

I vincitori di questa challenge

IBAT

realizzato dal team dell’Università Federico II di Napoli composta dal:
Prof. Michele Guida, Dott. Gennaro Di Mauro, Dott. Pietro Russo, Dott.sa Gabriella Santagata, Dott. Salvatore Mallardo e Dott. Domenico Zannini

Scenario

Molte sono le sfide che l’industria aerospaziale dovrà affrontare nel prossimo futuro. L’incremento del traffico aereo e la salvaguardia dell’ambiente fanno emergere la necessità di strategie per limitare le emissioni in volo di gas serra e sostanze inquinanti, senza però compromettere le prestazioni del velivolo. Una soluzione a questo problema è l’utilizzo di energia elettrica a bordo di aerei sia per scopi propulsivi che non propulsivi (ad esempio sistemi secondari). Un approccio alternativo a quello convenzionale di immagazzinamento dell’energia elettrica nelle batterie è utilizzare strutture multifunzionali o batterie strutturali (BS). Le BS combinano le capacità di accumulo di energia delle tradizionali batterie, come batterie agli ioni di litio, con le proprietà meccaniche dei materiali ad alte prestazioni, come I compositi. Le BS rappresentano una soluzione promettente per ridurre al minimo l’impatto negativo del peso delle batterie sul velivolo. Questi sistemi di accumulo di energia possono essere classificati in diverse categorie, a seconda del loro grado di integrazione all’interno di componenti strutturali.

Le prestazioni elettrochimiche delle BS sono solitamente valutate tramite indicatori quali l’energia specifica o la densità di energia gravimetrica (in Wh/kg), la densità di energia volumetrica (in Wh/L), o la potenza specifica (in W/kg). La valutazione delle proprietà meccaniche, invece, richiede particolare attenzione perché è strettamente legata all’applicazione finale del sistema. Le BS, in virtù della loro natura multifunzionale, sono tenute a rispettare contemporaneamente I requisiti dei componenti strutturali e dei sistemi di accumulo di energia. I requisiti di certificazione delle strutture aeronautiche sono sostanzialmente gli stessi, qualunque sia il materiale utilizzato per la loro costruzione. A questi si aggiungono I requisiti di certificazione propri dei sistemi di accumulo di energia. Particolare attenzione è richiesta per il monitoraggio dell’energia immagazzinata, per il controllo del corretto funzionamento del sistema di accumulo e per la valutazione del rischio di infiammabilità del sistema.

DOCUMENTI

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