Profesor Politechniki Rzeszowskiej kierownikiem projektu w ramach programu Narodowego Centrum Nauki 

Projekt pt. „Potencjał stopów wysokiej entropii w technologiach wodorowych: optymalizacja trwałości i właściwości stopów HEA”, realizowany pod kierunkiem dr hab. inż. Wojciecha Nowaka, prof. PRz z Katedry Nauki o Materiałach Politechniki Rzeszowskiej, ma szansę w ciągu czterech lat znacząco poszerzyć wiedzę z zakresu inżynierii materiałowej i pozwolić m.in. na ograniczenie emisji gazów cieplarnianych oraz większe uniezależnienie się od paliw kopalnych.

Tematyka i cele projektu 

Emisja gazów cieplarnianych to jeden z największych problemów, którymi należy się dziś zająć. Jednym ze źródeł ich emisji są silniki turboodrzutowe i stacjonarne turbiny gazowe. Uważa się, że sektory energetyki i transportu lotniczego odpowiadają za dwie trzecie globalnej emisji gazów cieplarnianych (głównie CO2). Istnieje więc silna potrzeba redukcji emisji gazów cieplarnianych w sektorach energetyki i transportu lotniczego. Jednym z potencjalnych rozwiązań jest zastosowanie alternatywnego i przyjaznego dla środowiska paliwa. Wodór, a zwłaszcza „zielony wodór”, jest uważany za potencjalnego kandydata na takie alternatywne paliwo. 

Celem projektu, którego kierownikiem jest  dr hab. inż. Wojciech Nowak, jest zatem opracowanie nowego materiału, który będzie charakteryzował się lepszymi parametrami niż najnowocześniejsze materiały stosowane obecnie w elementach w najgorętszej części turbin gazowych wzbogaconych w wodór. 

W skład zespołu badawczego wchodzą: 

• dr hab. inż. Grażyna Mrówka Nowotnik, prof. PRz, 
• dr hab. inż. Przemysław Kwolek, prof. PRz 
• stypendysta – doktorant (na etapie postępowania konkursowego). 

Zaplanowane prace badawcze obejmują opracowanie i wykonanie nowatorskich stopów wysokiej entropii, wykonanie preselekcyjnych badań w warunkach laboratoryjnych oraz pełną ich charakterystykę. 

Uzyskane wyniki znacząco poszerzą wiedzę na temat materiałów pracujących w turbinach gazowych zasilanych wodorem i z pewnością doprowadzą do opracowania nowych, niezawodnych turbin wysokowodorowych (HEA) zdolnych do pracy w turbinach gazowych i/lub silnikach odrzutowych zasilanych wodorem, przez podstawowe zrozumienie mechanizmów utleniania stopów w „rzeczywistych” warunkach spalania paliw wysokowodorowych. 

Wyniki uzyskane w trakcie realizacji projektu znacząco poszerzą wiedzę z zakresu inżynierii materiałowej. Opracowane zostaną unikatowe w skali światowej stopy wysokiej entropii. Uzyskane zostaną również nowe i unikatowe informacje dotyczące żaroodporności zarówno nowatorskich stopów HEA, jak i dotychczas stosowanych materiałów w warunkach rzeczywistych podczas spalania paliw wodorowych. 

Rezultaty projektu z całą pewnością przyczynią się do postępu w zakresie materiałów stosowanych w technologii wodorowej, co z kolei pozwoli na ograniczenie emisji gazów cieplarnianych i pozwoli na większe uniezależnienie od paliw kopalnych zarówno w sektorze energetyki, jak i w niedalekiej przyszłości transportu. 

Projekt realizowany w ramach programu Narodowego Centrum Nauki OPUS 29, będzie prowadzony na Wydziale Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej w Katedrze Nauki o Materiałach, Laboratorium Badań Materiałów dla Przemysłu Lotniczego i nowo powstałym Laboratorium Wodorowym. 

Budżet projektu wynosi 997 960 zł.

Projekt stanowi konsekwentną kontynuację zagadnień badawczych zaproponowanych i realizowanych przez dr hab. inż. Wojciecha Nowaka m.in. w poprzednim projekcie OPUS 20 pt. „Stopy o wysokiej entropii w parze wodnej – optymalizacja odporności na korozję wysokotemperaturową do nowoczesnych zastosowań” zakończonym w sierpniu 2025 r.

fot. Beata Motyka, Politechnika Rzeszowska