Gasturbiner är med sin flexibilitet och snabba upprampning centrala i ett hållbart energisystem för att kunna balansera intermittent elproduktion, till exempel vindkraft. Framtida kolfri elproduktion kräver då en uppskalning av vätgas som bränsle i gasturbiner. Förbränning av vätgas i gasturbiner är fortfarande förenat med utmaningar kopplat till gasens reaktivitet i kombination med den nödvändiga högre processtemperaturen. MAGDA, ett nytt projekt inom det strategiska innovationsprogrammet Metalliska material, ska nu ta sig an dessa utmaningar.
Lösningen ligger i att förbättra design och material för komponenter som brännare och turbinblad med mera. Additiv tillverkning i metall har identifierats som lösningen där dessa mål kan mötas och då speciellt genom laser beam powder bed fusion (LB-PBF). Dagens teknik möjliggör heltäta komponenter med komplex geometri i flera material som rostfria stål och vissa nickelbaslegeringar, men nickelbaslegeringar som klarar de höga temperaturer som krävs för vätgas är ännu inte realiserade. MAGDA siktar på att ta fram lösningar för att hantera denna utmaning.
Projektet bygger på tidigare kunskap och erfarenheter och kombinerar insatser avseende materialutveckling med tillhörande processoptimering vid LB-PBF samt integration/optimering av efterföljande process (HIP) för ytterligare kvalitetssäkring. I projektet ingår utveckling/optimering av pulverlösningar, design för additiv tillverkning kopplat till komponentkrav och utvärdering av materialstruktur och egenskaper inklusive framtagning och utvärdering av en demonstrator.
– MAGDA-projektet syftar till att ta fram nya nickelbaslegeringar och ny processutveckling för pulverbäddsmältning med laser. Detta krävs för att få fram lösningar för att implementera vätgas som bränsle i gasturbiner, säger Eduard Hryha, professor vid Chalmers och projektledare för MAGDA.
MAGDA har en total budget på 9,5 miljoner kronor varav 4,75 miljoner kronor kommer från Vinnova.
Inom det strategiska innovationsprogrammet Metalliska material så satsas nu över 56 miljoner kronor i programmets utlysning ”Metalliska material för det elektrifierade samhället”. Det är sju nya forskningsprojekt har nu beviljats stöd från den svenska innovationsmyndigheten Vinnova.