A projekt újdonsága nemcsak a végtermékben, hanem a fejlesztési útban is megmutatkozik. A kutatók mesterséges intelligenciával támogatott, többléptékű modellezést alkalmaznak: a (szub)molekuláris szinttől indulva, finomelemes (FEM) és termikus-diffúziós szimulációkon át egészen a kész alkatrészek digitális ikréig jutnak. Az így felépülő szintetikus adatbázis felügyelet nélküli tanulással (unsupervised learning) egészül ki, amely gyorsan feltérképezi az optimális receptúrákat, miközben minimalizálja a hosszadalmas fizikai kísérletek számát.
E megközelítés lehetővé teszi, hogy a HYPOLFAIL-ben kifejlesztett elasztomerek és hőre lágyuló műanyagok ≥ 10 %-kal alacsonyabb hidrogénpermeációt és ≥ 20 %-kal hosszabb élettartamot érjenek el a jelenlegi ipari anyagokhoz képest. A fejlesztett anyagportfólióval a projekt nem csupán az EU „Fit for 55” klímacsomagját támogatja, hanem új iparági szabványt teremt a hidrogéntechnológiák globális piacán.
A HYPOLFAIL feladatstruktúrája három egymásra épülő pillérre osztható:
1. Anyagtervezés és −optimalizálás
- Hidrogénkompatibilis elasztomerek és hőre lágyuló polimerek formulálása.
- Kémiai összetétel, morfológia és feldolgozási paraméterek finomhangolása a permeáció- és ridegedésállóság maximalizálására.
2. Multiskálájú modellezés és kísérletek
- Kvantumkémiai és molekuladinamikai szimulációk a H₂–polimer lánc interakciók feltárására.
- Finomelemes, hő- és diffúziós modellek a komponensszintű viselkedés előrejelzéséhez.
- In situ és ex situ nagynyomású tesztek több hőmérséklet-tartományban a modellek kalibrálására.
- Felügyelet nélküli tanulás a szimulációs paraméterek automatikus optimalizálására, szintetikus adatbázis építésére.
3 Validációs felhasználási esetek
- Elasztomer O-gyűrű nagynyomású tömítésekhez – teljes komponensteszt valós nyomás- és hőprofilon, élettartam-becsléssel.
- IV. típusú kompozit tartály hőre lágyuló béléssel – a modellrutint igazoló demonstrátor, amely megalapozza az V. típusú, teljesen fémmentes nyomástartó edény tudományos fejlesztését.
A fenti feladatok eredményeként szerkezeti-tulajdonságtérképek és anyagjegyzékek (Bill of Materials, BOM) készülnek a hidrogén-ellátási lánc minden szakaszára, megkönnyítve a technológia gyors ipari bevezetését és a későbbi körforgásos anyaghasználatot.
Átfogó célok:
- Biztonság – a hidrogénszivárgás és ridegedés kockázatának jelentős csökkentése a teljes tárolási- és szállítási infrastruktúrában.
- Költséghatékonyság – hosszabb karbantartási ciklusok, alacsonyabb üzemeltetési költségek és kisebb anyagveszteség.
- Fenntarthatóság – körforgásos anyagút (design for recycling) beépítése már a K+F első lépéseitől.
- Globális versenyképesség – európai vezető szerep megerősítése a hidrogén-gazdaság kulcsfontosságú anyaginnovációiban.
Várható eredmények:
- Minimum két új, szabványosított polimer minőség tanúsítása nagynyomású H₂-alkalmazásokra.
- Iparági ajánlás a polimer-alapú H₂-komponensek anyagválasztására és minősítésére.
- Nyílt adatbázis a hidrogén-kompatibilis polimerek digitális ikreiről, amelyet kutatók és mérnökök szabadon használhatnak.
- Technológia-transzfer program indítása európai és nemzetközi ipari partnerek részére.
A fenti eredmények együttesen gyorsítják az alacsony szén-dioxid-kibocsátású hidrogén térnyerését, hozzájárulnak az EU 2050-es klímasemlegességi céljához, és megalapozzák a hidrogéngazdaság biztonságos és versenyképes jövőjét.
A Pannon Egyetem a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal, mint kezelő szerv útján meghirdetett "Pályázat az ERA-NET COFUND, EJP COFUND és egyéb multilaterális programok közös nemzetközi pályázati felhívásaiban sikeresen szereplő magyar szervezetek támogatására" (kódszám: 2024-1.2.2-ERA-NET) pályázati kiírás keretében 2025. február 14. napján 2024-1.2.2-ERA_NET-2025-00024 azonosító számon támogatási kérelmet nyújtott be Polimerek hidrogén okozta károsodása nagy nyomáson: a kölcsönhatás és a tönkremeneteli mechanizmusok megértése címmel, amelyet a támogató 2025. június 2. napján kelt döntés értelmében 59.624.999 Ft vissza nem térítendő támogatásban részesített a Nemzeti kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alapból. A projekt megvalósítása 2025. május 1-jén indult és 2028. április 30-án zárul. A projektet a Pannon Egyetem az alábbi partnerekkel közös konzorciumban valósítja meg: SCIOFLEX Hydrogen GmbH, GDTech s.a., Seal Maker Produktions- und Vertriebs GmbH, University of Liège, Laboratory of Computational & Multiscale Mechanics of Materials, Johannes Kepler Universität, Institute of Polymer Product Engineering, Matelios.
