SUSTAINair zet in op circulaire luchtvaart voor groene transitie
Binnen het project SUSTAINair worden oplossingen onderzocht en ontwikkeld om duurzaam gebruik van grondstoffen en prestaties van vliegtuigen te verbeteren. Dit recent gestarte Horizon 2020-project streeft tegelijkertijd naar een circulaire luchtvaart door de hoeveelheid afval en materiaalkosten gedurende de levenscyclus van het vliegtuig drastisch te verminderen.
Dit EU gefinancierde onderzoek heeft tot doel om het hele ecosysteem van de toeleveringsketen voor de luchtvaart groener te maken in overeenstemming met het Circular Economy Action Plan. Gebaseerd op de circulaire economie-benadering, biedt SUSTAINair de luchtvaartsector een meer kosteneffectieve, koolstofarme economie en pakt het de toename van het verbruik van grondstoffen, afval en emissies aan.
Chiara Bisagni, Professor in Aerospace Structures en AIAA Fellow is namens de Technische Universiteit Delft partner in het project.
Gewicht en de CO2-uitstoot verminderen
Kleine veranderingen aan de materialen of aan de vliegtuigconstructie kunnen grote gevolgen hebben als het gaat om brandstofverbruik. Nieuwe metaallegeringen en composietmaterialen, zoals met koolstofvezel versterkte polymeren, worden gebruikt om de massa te verminderen en de aerodynamische efficiëntie te verhogen. Dit verbetert het brandstofverbruik tijdens de vlucht en vermindert de uitstoot.
Met die gedachten zal SUSTAINair niet alleen het gebruik van materialen voor flexibele materialen in assemblage verder ontwikkelen, maar ook technieken voor de integratie van sensoren in het materiaal bedoeld voor vliegtuigonderdelen. Het monitoren van real-time gegevens stelt de operators bijvoorbeeld in staat om het vliegpad van een vliegtuig aan te passen. Deze aanpassing resulteert in een lager brandstofverbruik, terwijl de veiligheid en betrouwbaarheid van vliegtuigconstructies worden vergroot en de onderhoudskosten worden verlaagd.
Een dergelijke combinatie van metaal en composietmaterialen gaat niet zonder technologische uitdagingen voor verbindings- en reparatiewerkzaamheden, of voor circulaire benaderingen in het end-of-life-proces. "Wat SUSTAINair uniek maakt, is dat we het ontwerpproces geschikt maken voor innovatieve technieken in de waardeketen die het materiaal een langere levensduur met meer waarde geven. Waarbij we rekening houden met demontage aan het einde van de levensduur en upcycling", aldus Prof. Chiara Bisagni, TU Delft.
Verminderen afval en materiaalverlies
De nieuwe up- en recyclingmethoden die binnen SUSTAINair worden ontwikkeld - voor zowel metalen als composiet-luchtvaartmaterialen - zullen bijdragen tot een aanzienlijke vermindering van afval tijdens de fabricage- en end-of-life-processen. Het project is er tevens op gericht om de componenten zo te ontwikkelen dat ze zo dicht mogelijk bij de grootte en de vorm van het eindproduct liggen, waardoor het materiaalverlies afneemt.
Vliegtuigen bestaan uit veel samengestelde onderdelen van verschillende materialen. Momenteel worden die veelal met klinknagels aan verbonden, maar die zijn moeilijk te verwijderen en zwaar. Het SUSTAINair-project introduceert een nieuw te ontwikkelen robotkop die automatisch klinknagels detecteert en verwijdert aan het einde van de levensduur van een vliegtuig. De bijzondere expertise van de projectpartners op het gebied van lassen en andere verbindingstechnieken zou uiteindelijk de behoefte aan klinknagels kunnen elimineren.
Groene transitie uitweg naar herstel luchtvaartsector
Door de COVID-19-crisis is de luchtvaartsector in onzekerheid geraakt en zijn veel vliegtuigen eerder dan verwacht uit dienst genomen. Desondanks blijft het stimuleren van de groene transitie van de post-pandemische luchtvaartindustrie een strategische doelstelling van regeringen om een uitweg naar herstel te bieden. De technologische innovaties die de transitie naar een circulaire economie met zich meebrengt, kunnen worden gezien als een mogelijkheid om de economische effecten van de coronapandemie aan te pakken voor industrieën in de gehele toeleveringsketen van luchtvaartcomponenten.
Europese samenwerking
Het SUSTAINair-project is in januari 2021 van start gegaan. Met een budget van € 5 miljoen werken 11 Europese onderzoeksorganisaties en industriële partners gedurende een periode van 3,5 jaar samen aan het project. Jürgen Roither, onderzoeksingenieur bij het grootste onderzoeks- en technologieorganisatie van Oostenrijk AIT-LKR coördineert het project: "SUSTAINair richt zich op alle fasen van de waardeketen van vliegtuigonderdelen; van circulair ontwerp tot productie, onderhoud en reparatie, tot assemblage en recycling. Het zal zich onderscheiden door de gecombineerde competentie en expertise van zijn projectpartners". De projectpartners lopen voorop als het over circulaire luchtvaart gaat en streven de doelen na die zijn vastgelegd in de Europese Green Deal en in Flightpath 2050.
De partners van het project zijn: AIT-LKR (Oostenrijk), Koninklijke NLR (Nederland), DLR (Duitsland), Joanneum Research (Oostenrijk), Johannes Kepler University Linz (Oostenrijk), Technische Universiteit Delft (Nederland), Aerocircular (België), Inocon Technologie (Oostenrijk), Invent (Duitsland), Dutch Thermoplastic Components (Nederland) en RTDS Association (Oostenrijk).
Zie de project-website voor aanvullende informatie: www.sustainair.eu en lees hier het volledige persbericht (in het engels).