Manufaktur aditif memainkan peran yang semakin penting dalam membangun infrastruktur hidrogen yang berkelanjutan. Di Ketua Produksi Aditif Digital (DAP) di Universitas RWTH Aachenpara peneliti bekerja sama dengan mitra dari industri dan akademisi untuk mengembangkan solusi berorientasi sistem di sepanjang rantai nilai hidrogen. Hal ini melibatkan metode desain digital dan teknologi manufaktur seperti Powder Bed Fusion with Laser Beam – Metals (PBF-LB/M) dan High-Speed Directed Energy Deposition (HS-DED).
Di bidang produksi hidrogen, fokusnya adalah pada elektroliser PEM, yang sejauh ini skala industrinya dibatasi oleh biaya material yang tinggi dan arsitektur sel yang kompleks. DAP sedang mengembangkan lapisan transportasi berpori (PTL) yang diproduksi secara aditif, yang menggabungkan fungsi-fungsi seperti transportasi material, konduktivitas listrik, dan stabilitas mekanis. Melalui optimasi geometris menggunakan prototipe cepat dan pelapis fungsional yang diterapkan melalui pencetakan jet aerosol, penggunaan material dan upaya produksi akan dikurangi – terutama untuk bahan baku penting seperti iridium dan platina.
Untuk transportasi hidrogen, DAP mengatasi tantangan infrastruktur yang ada. Pipa baja konvensional rentan terhadap penggetasan ketika terkena hidrogen. Teknologi HS-DED memungkinkan penerapan lapisan pelindung tahan korosi di dalam pipa, mengurangi difusi dan meningkatkan masa pakai. Bekerja sama dengan Institute of Textile Technology (ITA), sistem pipa hibrida yang terbuat dari plastik yang diperkuat serat dengan lapisan dalam logam juga sedang dikembangkan, menggabungkan bobot yang rendah dengan ketahanan kimia yang tinggi.
Di bidang pemanfaatan hidrogen, ketua sedang meneliti sistem pembakar industri baru yang dirancang untuk beroperasi dengan campuran hidrogen-gas alam yang bervariasi. Metode desain terbalik berbasis simulasi digunakan untuk pengembangan. Prototipe burner yang dihasilkan, yang terbuat dari paduan berbasis tembaga, menunjukkan peningkatan stabilitas nyala api dan ketahanan termal.
Kegiatan-kegiatan ini merupakan bagian dari program Cluster4Future Hidrogen dan SupplHyInno Rhineland dan didanai oleh Kementerian Federal untuk Riset, Teknologi, dan Antariksa. Tujuan utamanya adalah sebuah sistem terintegrasi untuk ekonomi hidrogen – yang kuat secara teknis dan dapat ditingkatkan secara ekonomi.
