Demonstran sel bahan bakar hidrogen Universal Hydrogen melakukan penerbangan perdananya ke Moss Lake, Washington, minggu lalu. Uji terbang berlangsung 15 menit dan mencapai ketinggian 3.500 kaki. Platform pengujian ini didasarkan pada Dash8-300, pesawat sel bahan bakar hidrogen terbesar di dunia.
Pesawat berjuluk Lightning McClean itu lepas landas dari Bandara Internasional Grant County (KMWH) pada pukul 08:45 tanggal 2 Maret dan mencapai ketinggian jelajah 3.500 kaki 15 menit kemudian. Penerbangan tersebut, berdasarkan sertifikat Kelaikan Udara Khusus FAA, adalah yang pertama dari uji terbang dua tahun yang diperkirakan akan mencapai puncaknya pada tahun 2025. Pesawat tersebut, yang diubah dari jet regional ATR 72, hanya mempertahankan satu mesin turbin bahan bakar fosil asli. demi keamanan, sedangkan sisanya ditenagai oleh hidrogen murni.
Universal Hydrogen bertujuan agar operasi penerbangan regional sepenuhnya menggunakan sel bahan bakar hidrogen pada tahun 2025. Dalam pengujian ini, mesin yang menggunakan sel bahan bakar hidrogen bersih hanya mengeluarkan air dan tidak mencemari atmosfer. Karena masih uji pendahuluan, mesin lainnya masih menggunakan bahan bakar konvensional. Jadi kalau dilihat-lihat, ada perbedaan besar antara mesin kiri dan kanan, bahkan diameter bilah dan jumlah bilahnya. Menurut Universal Hydrogren, pesawat yang menggunakan sel bahan bakar hidrogen lebih aman, lebih murah untuk dioperasikan, dan berdampak kecil terhadap lingkungan. Sel bahan bakar hidrogennya bersifat modular dan dapat dimuat dan dibongkar melalui fasilitas kargo bandara yang ada, sehingga bandara dapat memenuhi kebutuhan pengisian ulang pesawat bertenaga hidrogen tanpa modifikasi. Secara teori, jet yang lebih besar dapat melakukan hal yang sama, dengan turbofan yang ditenagai sel bahan bakar hidrogen diperkirakan akan digunakan pada pertengahan tahun 2030an.
Faktanya, Paul Eremenko, salah satu pendiri dan CEO Universal Hydrogen, yakin bahwa pesawat jet harus menggunakan hidrogen ramah lingkungan pada pertengahan tahun 2030-an, jika tidak maka industri penerbangan harus mengurangi jumlah penerbangan untuk memenuhi target emisi wajib di seluruh industri. Dampaknya adalah kenaikan tajam harga tiket dan kesulitan mendapatkan tiket. Oleh karena itu, penelitian dan pengembangan pesawat energi baru sangat mendesak untuk dipromosikan. Namun penerbangan pertama ini juga menawarkan harapan bagi industri penerbangan.
Misi tersebut dilaksanakan oleh Alex Kroll, mantan pilot uji berpengalaman Angkatan Udara AS dan pilot uji utama perusahaan. Dia mengatakan bahwa pada uji coba kedua, dia mampu terbang sepenuhnya dengan generator sel bahan bakar hidrogen, tanpa bergantung pada mesin bahan bakar fosil primitif. “Pesawat yang dimodifikasi memiliki kinerja penanganan yang sangat baik dan sistem tenaga sel bahan bakar hidrogen menghasilkan lebih sedikit kebisingan dan getaran dibandingkan mesin turbin konvensional,” kata Kroll.
Universal Hydrogen memiliki lusinan pesanan penumpang untuk jet regional bertenaga hidrogen, termasuk Connect Airlines, sebuah perusahaan Amerika. John Thomas, kepala eksekutif perusahaan, menyebut penerbangan Lightning McClain sebagai "titik nol bagi dekarbonisasi industri penerbangan global".
Mengapa pesawat bertenaga hidrogen menjadi pilihan pengurangan karbon dalam penerbangan?
Perubahan iklim membahayakan transportasi udara selama beberapa dekade mendatang.
Penerbangan hanya mengeluarkan seperenam karbon dioksida dibandingkan mobil dan truk, menurut World Resources Institute, sebuah kelompok penelitian nirlaba yang berbasis di Washington. Namun, pesawat mengangkut penumpang jauh lebih sedikit per hari dibandingkan mobil dan truk.
Empat maskapai penerbangan terbesar (American, United, Delta, dan Southwest) meningkatkan penggunaan bahan bakar jet mereka sebesar 15 persen antara tahun 2014 dan 2019. Namun, meskipun pesawat yang lebih efisien dan rendah karbon telah diproduksi, jumlah penumpang terus meningkat. tren penurunan sejak tahun 2019.
Maskapai penerbangan berkomitmen untuk menjadi netral karbon pada pertengahan abad ini, dan beberapa maskapai penerbangan telah berinvestasi pada bahan bakar berkelanjutan agar sektor penerbangan dapat berperan aktif dalam perubahan iklim.
Bahan bakar berkelanjutan (SAFs) adalah bahan bakar nabati yang terbuat dari minyak goreng, lemak hewani, limbah kota, atau bahan baku lainnya. Bahan bakar tersebut dapat dicampur dengan bahan bakar konvensional untuk menggerakkan mesin jet dan sudah digunakan dalam uji penerbangan dan bahkan pada penerbangan penumpang terjadwal. Namun, bahan bakar berkelanjutan harganya mahal, sekitar tiga kali lipat dibandingkan bahan bakar jet konvensional. Dengan semakin banyaknya maskapai penerbangan yang membeli dan menggunakan bahan bakar ramah lingkungan, harga akan semakin meningkat. Para pendukungnya mendorong insentif seperti keringanan pajak untuk meningkatkan produksi.
Bahan bakar berkelanjutan dipandang sebagai bahan bakar jembatan yang dapat mengurangi emisi karbon hingga terobosan yang lebih signifikan seperti pesawat bertenaga listrik atau hidrogen tercapai. Faktanya, teknologi ini mungkin tidak akan digunakan secara luas dalam penerbangan dalam 20 atau 30 tahun ke depan.
Perusahaan-perusahaan mencoba merancang dan membuat pesawat listrik, namun sebagian besar berupa pesawat kecil mirip helikopter yang lepas landas dan mendarat secara vertikal dan hanya menampung segelintir penumpang.
Membuat pesawat listrik besar yang mampu mengangkut 200 penumpang – setara dengan penerbangan standar berukuran sedang – akan membutuhkan baterai yang lebih besar dan waktu penerbangan yang lebih lama. Dengan standar tersebut, baterai perlu berbobot sekitar 40 kali lipat bahan bakar jet agar dapat terisi penuh. Namun pesawat listrik tidak akan mungkin terwujud tanpa revolusi teknologi baterai.
Energi hidrogen adalah alat yang efektif untuk mencapai emisi karbon rendah dan memainkan peran yang tak tergantikan dalam transisi energi global. Keuntungan signifikan energi hidrogen dibandingkan sumber energi terbarukan lainnya adalah energi ini dapat disimpan dalam skala besar sepanjang musim. Diantaranya, hidrogen hijau adalah satu-satunya cara dekarbonisasi mendalam di banyak industri, termasuk bidang industri yang diwakili oleh industri petrokimia, baja, kimia, dan industri transportasi yang diwakili oleh penerbangan. Menurut Komisi Internasional Energi Hidrogen, pasar energi hidrogen diperkirakan akan mencapai $2,5 triliun pada tahun 2050.
“Hidrogen sendiri adalah bahan bakar yang sangat ringan,” Dan Rutherford, peneliti dekarbonisasi mobil dan pesawat terbang di Dewan Internasional untuk Transportasi Bersih, sebuah kelompok lingkungan hidup, mengatakan kepada Associated Press. “Tetapi Anda memerlukan tangki besar untuk menyimpan hidrogen, dan tangki itu sendiri sangat berat.”
Selain itu, terdapat kekurangan dan hambatan dalam penerapan bahan bakar hidrogen. Misalnya, infrastruktur baru yang besar dan mahal akan dibutuhkan di bandara untuk menyimpan gas hidrogen yang didinginkan menjadi bentuk cair.
Meski begitu, Rutherford tetap optimis terhadap hidrogen. Timnya yakin pesawat bertenaga hidrogen akan mampu melakukan perjalanan sekitar 2.100 mil pada tahun 2035.
Waktu posting: 16 Maret 2023