ユニバーサル・ハイドロジェンの水素燃料電池実証機は先週、ワシントン州モスレイクへの初飛行を行った。試験飛行は15分間続き、高度3,500フィートに達した。この試験プラットフォームは、世界最大の水素燃料電池航空機である Dash8-300 をベースとしています。
ライトニング・マクリーンの愛称が付けられたこの飛行機は、3月2日午前8時45分にグラント郡国際空港（KMWH）を離陸し、15分後に巡航高度3,500フィートに達した。この飛行は、FAAの特別耐空性証明書に基づいており、2025年に終了すると予想される2年間の試験飛行の最初のものである。ATR 72リージョナルジェットから改造されたこの飛行機には、オリジナルの化石燃料タービンエンジンが1基だけ残っている。安全のため、残りは純粋な水素によって駆動されます。
ユニバーサル・ハイドロジェンは、2025 年までに地域の航空便の運航を完全に水素燃料電池で行うことを目指しています。このテストでは、クリーンな水素燃料電池を搭載したエンジンから排出されるのは水のみで、大気を汚染しません。予備テストであるため、もう一方のエンジンは従来の燃料で稼働しています。見てみると、左右のエンジンにはブレードの直径やブレードの枚数まで大きな違いがあります。ユニバーサル・ハイドログレンによると、水素燃料電池を搭載した飛行機はより安全で、運航コストも安く、環境への影響もほとんどありません。同社の水素燃料電池はモジュール式で、空港の既存の貨物施設を通じて積み下ろしができるため、空港は改造することなく水素燃料航空機の補給ニーズを満たすことができます。理論的には、より大型のジェット機でも同様のことが可能であり、水素燃料電池を搭載したターボファンが 2030 年代半ばまでに使用されるようになることが予想されます。
実際、ユニバーサル・ハイドロジェンの共同創設者兼最高経営責任者（CEO）であるポール・エレメンコ氏は、ジェット旅客機は2030年代半ばまでにクリーンな水素で運航する必要があり、そうでなければ業界全体の義務的な排出目標を達成するために航空便を減らさなければならないと考えている。その結果、チケット価格が高騰し、チケットを入手するのが困難になるでしょう。このため、新エネルギー航空機の研究開発の推進が急務となっております。しかし、この初飛行は業界に希望を与えるものでもある。
このミッションは、経験豊富な元アメリカ空軍テストパイロットで同社のリードテストパイロットであるアレックス・クロールによって実行されました。同氏は、2回目のテストツアーでは、原始的な化石燃料エンジンに頼らず、完全に水素燃料電池発電機だけで飛行することができたと語った。クロール氏は、「改造された航空機は優れた操縦性能を備え、水素燃料電池発電システムは従来のタービンエンジンに比べて発生する騒音と振動が大幅に少ない」と述べた。
ユニバーサル・ハイドロジェンは、米国企業のコネクト・エアラインズを含め、水素燃料のリージョナル・ジェット機の乗客数十件を受注している。同社のジョン・トーマス最高経営責任者（CEO）は、ライトニング・マクレーンの飛行を「世界の航空業界の脱炭素化のグラウンド・ゼロ」と呼んだ。
水素燃料航空機が航空分野の二酸化炭素削減の選択肢となるのはなぜですか?
気候変動により、航空輸送は今後数十年にわたって危険にさらされることになります。
ワシントンに本拠を置く非営利研究グループである世界資源研究所によると、航空が排出する二酸化炭素の量は乗用車やトラックのわずか6分の1だという。しかし、飛行機が 1 日に運ぶ乗客の数は、車やトラックに比べてはるかに少ないです。
大手航空会社 4 社 (アメリカン航空、ユナイテッド航空、デルタ航空、サウスウエスト航空) は、2014 年から 2019 年の間にジェット燃料の使用量を 15% 増加させました。しかしながら、より効率的で低炭素の航空機が生産されているという事実にもかかわらず、乗客数は増加しています。 2019年から減少傾向。
航空会社は今世紀半ばまでにカーボンニュートラルになることを目指しており、航空会社が気候変動に対して積極的な役割を果たすことを可能にするために持続可能な燃料に投資している航空会社もある。
持続可能な燃料 (SAF) は、食用油、動物性脂肪、都市廃棄物、またはその他の原料から作られるバイオ燃料です。この燃料は従来の燃料と混合してジェットエンジンに動力を供給することができ、すでに試験飛行や定期旅客便でも使用されています。しかし、持続可能な燃料は高価で、従来のジェット燃料の約3倍です。より多くの航空会社が持続可能な燃料を購入し使用するにつれて、価格はさらに上昇するでしょう。支持者らは生産拡大に向けて減税などの奨励策を求めている。
持続可能な燃料は、電気や水素で動く航空機などのより重要な進歩が達成されるまで、二酸化炭素排出量を削減できるつなぎの燃料とみなされています。実際、これらの技術が航空分野で広く使用されるのはあと 20 ～ 30 年かかる可能性があります。
企業は電気飛行機の設計と製造に努めているが、そのほとんどは垂直に離着陸し、数人の乗客しか乗せないヘリコプターのような小型飛行機である。
中型の標準飛行機に相当する200人の乗客を運ぶことができる大型電動飛行機を作るには、より大きなバッテリーとより長い飛行時間が必要となる。この基準によれば、バッテリーを完全に充電するには、ジェット燃料の約 40 倍の重量が必要になります。しかし、電気飛行機はバッテリー技術の革命なしには実現できません。
水素エネルギーは低炭素排出を達成するための効果的なツールであり、世界的なエネルギー転換においてかけがえのない役割を果たしています。他の再生可能エネルギー源に対する水素エネルギーの大きな利点は、季節を超えて大規模に貯蔵できることです。中でもグリーン水素は、石油化学、鉄鋼、化学工業に代表される産業分野や航空に代表される運輸業界など、多くの産業において深層脱炭素化を実現する唯一の手段となっています。国際水素エネルギー委員会によると、水素エネルギー市場は2050年までに2兆5000億ドルに達すると予想されています。
「水素自体は非常に軽い燃料です」と環境保護団体、国際クリーン交通評議会で自動車と航空機の脱炭素化を研究するダン・ラザフォード氏はAP通信に語った。 「しかし、水素を貯蔵するには大きなタンクが必要で、タンク自体も非常に重いのです。」
さらに、水素燃料の導入には欠点や障害もあります。たとえば、液体に冷却した水素ガスを貯蔵するには、空港に大規模で高価な新しいインフラが必要になるでしょう。
それでも、ラザフォード氏は水素に関して慎重ながらも楽観的な見方をしている。同氏のチームは、水素燃料飛行機は2035年までに約3,100マイル飛行できるようになると考えている。
投稿日時: 2023 年 3 月 16 日