Lotnictwo jest istotną częścią światowej gospodarki, ale jest także głównym źródłem szkodliwych gazów cieplarnianych. Pierwszym w historii wodorowym silnikiem odrzutowym może być krok w kierunku rozwiązania tego problemu.
W przeciwieństwie do transportu naziemnego, surowe wymagania dotyczące wagi w lotnictwie oznaczają, że nie można go łatwo zdekarbonizować za pomocą baterii. Pomimo ogromnego postępu, gęstość energii — miara mocy, jaką można zmieścić na funt — dzisiejszych najbardziej zaawansowanych ogniw litowo-jonowych jest nadal znacznie niższa niż w przypadku konwencjonalnych ogniw litowo-jonowych. paliwo odrzutowe.
To problem dla samolot, ponieważ oznacza to, że dodanie większej liczby akumulatorów w celu zwiększenia zasięgu nie zapewnia wystarczającej ilości dodatkowego soku, aby zniwelować dodatkowy ciężar akumulatorów. Podczas gdy technologia litowo-jonowa wciąż się poprawia, nawet przy swojej teoretycznej maksymalnej pojemności nie zapewni ona wystarczająco dużej gęstości energii nawet dla lotu na średnim dystansies, a nowe chemie baterii są jeszcze daleko.
Dlatego jest coraz większe zainteresowanie Uwodornienia jako potencjalne paliwo lotnicze. Chociaż nadal nie dorównuje gęstością energetyczną nafty, ma znacznie większą moc niż akumulatory i nie wytwarza żadnych emisji podczas spalania.
Nie jest to jednak prosta zamiana na paliwo do silników odrzutowych, a samoloty latające na wodorze będą wymagały znacznych przeprojektowań. Ale producent silników odrzutowych Rolls-Royce i komercyjna linia lotnicza easyJet podjęły pierwsze kroki, przeprowadzając pierwszy w historii test naziemny silnika odrzutowego napędzanego wodorem.
"Sukces tego testu wodorowego jest ekscytującym kamieniem milowym”, Grazia Vittadini, główny specjalista ds. technologii w firmie Rolls-Royceoficer, w oświadczeniu. „Przesuwamy granice, aby odkryć możliwości wodoru o zerowej emisji dwutlenku węgla, co może pomóc zmienić przyszłość lotnictwa”.
Test został przeprowadzony przy użyciu przerobionego silnika Rolls-Royce AE 2100 i wodoru wytwarzanego przy użyciu odnawialnej energii pływów morskich przez Europejskie Centrum Energii Morskiej na Orkadach w Szkocji.
To ważny szczegół, bo nie każdy wodór jest sobie równy. Więc zadzwońed zielony wodór odnosi się do paliwa wytwarzanego przez rozszczepianie wody na wodór i tlen przy użyciu odnawialnej energii elektrycznej. Ale najpowszechniejszą formą dzisiaj jest gray wodór, który jest wytwarzany z paliw kopalnych i generuje znaczne emisje gazów cieplarnianych.
Firmy uznały przełom za znaczący krok w kierunku dekarbonizacji sektora lotniczego. Ale zanim wodór będzie prawdopodobnie napędzał znaczną liczbę samolotów, minie jeszcze długa droga. Na początek odpalenie silnika na naziemnej platformie testowej to zupełnie inna propozycjahan używając go do latania samolotem.
Podczas gdy energiay gęstość wodoru jest z pewnością lepsza niż w akumulatorach, samolot potrzebowałby prawie cztery razy więcej ciekłego wodoru w porównaniu z paliwem do silników odrzutowych, aby przelecieć tę samą odległość, według BBC.
Co więcej, ciekły wodór musi być schłodzony do -253C i utrzymywany pod ciśnieniem. Oznaczałoby to znacznie większe i bardziej skomplikowane zbiorniki paliwa i systemy dostarczania wodoru do silników, co prawdopodobnie wymagałoby całkowitego przeprojektowania samolotów. Pomimo tych wyzwań easyJet jest przekonany, że wodór jest najbardziej realistyczną opcją dekarbonizacji lotnictwa.
„Kilka lat temu zaczęliśmy się zastanawiać, co może napędzać samoloty przyszłości” — powiedział David Morgan, dyrektor operacyjny easyJet. BBC. „Przyjrzeliśmy się technologii akumulatorów i było całkiem jasne, że technologia akumulatorów prawdopodobnie nie wystarczy w przypadku dużych samolotów komercyjnych, którymi latamy. Doszliśmy do wniosku, że wodór jest dla nas bardzo ekscytującą propozycją”.
Nie są jedyni. Airbus opracowuje kilka koncepcji samolotów wykorzystujących wodór jako paliwoel i zeszły tydzień to ogłosićed planuje przetestować silnik lotniczy napędzany wodorowym ogniwem paliwowym. Zamiast spalać wodór, ogniwa paliwowe wykorzystują reakcje chemiczne do przekształcania wodoru w energię elektryczną, która może następnie zasilać silnik elektryczny. Firma zamierza przeprowadzić pierwsze loty testowe na samolocie A380 do 2026 roku.
Nawet jeśli te prototypy opuszczą laboratorium, otwarte jest pytanie, czy w najbliższej przyszłości będzie wystarczająca ilość paliwa do obsługi lotnictwa, biorąc pod uwagę niewielką ilość produkowanego obecnie zielonego wodoru. Niemniej jednak wodór mógłby odegrać ważną rolę w bardziej ekologicznej przyszłości lotnictwa, a wszelkie postępy należy przyjąć z zadowoleniem.
Kredytowych Image: Rolls-Royce
