De waterstofbrandstofceldemonstrator van Universal Hydrogen maakte vorige week zijn eerste vlucht naar Moss Lake, Washington. De testvlucht duurde 15 minuten en bereikte een hoogte van 3.500 voet. Het testplatform is gebaseerd op de Dash8-300, het grootste waterstofbrandstofcelvliegtuig ter wereld.
Het vliegtuig, bijgenaamd Lightning McClean, vertrok op 2 maart om 8.45 uur vanaf Grant County International Airport (KMWH) en bereikte 15 minuten later een kruishoogte van 3.500 voet. De vlucht, gebaseerd op een FAA Special Airworthiness-certificaat, is de eerste van een twee jaar durende testvlucht die naar verwachting in 2025 zal eindigen. Het vliegtuig, dat is omgebouwd van een ATR 72 regionaal vliegtuig, heeft slechts één originele turbinemotor op fossiele brandstoffen. voor de veiligheid, terwijl de rest wordt aangedreven door pure waterstof.
Universal Hydrogen streeft ernaar om in 2025 regionale vluchten volledig aangedreven te hebben door waterstofbrandstofcellen. In deze test stoot een motor aangedreven door een schone waterstofbrandstofcel alleen water uit en vervuilt de atmosfeer niet. Omdat het voorlopige tests zijn, draait de andere motor nog op conventionele brandstof. Dus als je ernaar kijkt, is er een groot verschil tussen de linker- en rechtermotoren, zelfs de diameter van de bladen en het aantal bladen. Volgens Universal Hydrogren zijn vliegtuigen aangedreven door waterstofbrandstofcellen veiliger, goedkoper in gebruik en hebben ze weinig impact op het milieu. Hun waterstofbrandstofcellen zijn modulair en kunnen worden geladen en gelost via de bestaande vrachtfaciliteiten van de luchthaven, zodat de luchthaven zonder aanpassingen kan voldoen aan de bevoorradingsbehoeften van vliegtuigen op waterstof. In theorie zouden grotere vliegtuigen hetzelfde kunnen doen, waarbij turbofans aangedreven door waterstofbrandstofcellen naar verwachting halverwege 2030 in gebruik zullen zijn.
Paul Eremenko, mede-oprichter en CEO van Universal Hydrogen, gelooft zelfs dat straalvliegtuigen tegen midden 2030 op schone waterstof zullen moeten rijden, anders zal de industrie het aantal vluchten moeten schrappen om aan de verplichte emissiedoelstellingen voor de hele sector te voldoen. Het resultaat zou een scherpe stijging van de ticketprijzen zijn en een strijd om een ticket te bemachtigen. Daarom is het dringend nodig om het onderzoek en de ontwikkeling van nieuwe energievliegtuigen te bevorderen. Maar deze eerste vlucht biedt ook enige hoop voor de industrie.
De missie werd uitgevoerd door Alex Kroll, een ervaren voormalige testpiloot van de Amerikaanse luchtmacht en de belangrijkste testpiloot van het bedrijf. Hij zei dat hij tijdens de tweede testtour volledig op waterstofbrandstofcelgeneratoren kon vliegen, zonder afhankelijk te zijn van primitieve fossiele brandstofmotoren. "Het aangepaste vliegtuig heeft uitstekende rijeigenschappen en het waterstofbrandstofcelsysteem produceert aanzienlijk minder geluid en trillingen dan conventionele turbinemotoren", aldus Kroll.
Universal Hydrogen heeft tientallen passagiersorders voor regionale vliegtuigen op waterstof, waaronder Connect Airlines, een Amerikaans bedrijf. John Thomas, de CEO van het bedrijf, noemde de vlucht van Lightning McClain ‘ground zero voor het koolstofvrij maken van de mondiale luchtvaartindustrie’.
Waarom zijn vliegtuigen op waterstof een optie voor CO2-reductie in de luchtvaart?
Klimaatverandering brengt het luchtvervoer de komende decennia in gevaar.
Volgens het World Resources Institute, een non-profit onderzoeksgroep gevestigd in Washington, stoot de luchtvaart slechts een zesde zoveel CO2 uit als auto's en vrachtwagens. Vliegtuigen vervoeren echter veel minder passagiers per dag dan auto's en vrachtwagens.
De vier grootste luchtvaartmaatschappijen (American, United, Delta en Southwest) hebben hun vliegtuigbrandstofverbruik tussen 2014 en 2019 met 15 procent verhoogd. Ondanks het feit dat er efficiëntere en koolstofarmere vliegtuigen in productie zijn genomen, zijn de passagiersaantallen echter gestegen sinds 2019 een dalende trend.
Luchtvaartmaatschappijen streven ernaar om tegen het midden van de eeuw koolstofneutraal te worden, en sommige hebben geïnvesteerd in duurzame brandstoffen om de luchtvaart een actieve rol te laten spelen in de klimaatverandering.
Duurzame brandstoffen (SAF's) zijn biobrandstoffen gemaakt van bakolie, dierlijk vet, gemeentelijk afval of andere grondstoffen. De brandstof kan worden gemengd met conventionele brandstoffen om straalmotoren aan te drijven en wordt al gebruikt bij testvluchten en zelfs op lijnvluchten. Duurzame brandstof is echter duur, ongeveer drie keer zoveel als conventionele vliegtuigbrandstof. Naarmate meer luchtvaartmaatschappijen duurzame brandstoffen kopen en gebruiken, zullen de prijzen verder stijgen. Voorstanders dringen aan op prikkels zoals belastingvoordelen om de productie te stimuleren.
Duurzame brandstoffen worden gezien als een brugbrandstof die de CO2-uitstoot kan terugdringen totdat er grotere doorbraken worden bereikt, zoals elektrische of waterstofaangedreven vliegtuigen. Het is zelfs mogelijk dat deze technologieën de komende twintig tot dertig jaar niet op grote schaal in de luchtvaart zullen worden gebruikt.
Bedrijven proberen elektrische vliegtuigen te ontwerpen en te bouwen, maar de meeste zijn kleine, helikopterachtige vliegtuigen die verticaal opstijgen en landen en slechts een handvol passagiers kunnen vervoeren.
Om een groot elektrisch vliegtuig te maken dat 200 passagiers kan vervoeren – het equivalent van een middelgrote standaardvlucht – zijn grotere batterijen en langere vluchttijden nodig. Volgens die norm zouden batterijen ongeveer 40 keer zoveel moeten wegen als vliegtuigbrandstof om volledig opgeladen te zijn. Maar elektrische vliegtuigen zullen niet mogelijk zijn zonder een revolutie in de batterijtechnologie.
Waterstofenergie is een effectief instrument om een lage CO2-uitstoot te bereiken en speelt een onvervangbare rol in de mondiale energietransitie. Het grote voordeel van waterstofenergie ten opzichte van andere hernieuwbare energiebronnen is dat het op grote schaal en over seizoenen heen kan worden opgeslagen. Onder hen is groene waterstof het enige middel om de koolstofuitstoot in veel industrieën diepgaand te verminderen, waaronder de industriële sectoren die vertegenwoordigd worden door de petrochemische, staal-, chemische industrie en de transportindustrie die vertegenwoordigd wordt door de luchtvaart. Volgens de Internationale Commissie voor Waterstofenergie zal de markt voor waterstofenergie in 2050 naar verwachting een waarde van 2,5 biljoen dollar bereiken.
"Waterstof zelf is een zeer lichte brandstof", vertelde Dan Rutherford, een onderzoeker op het gebied van het koolstofvrij maken van auto's en vliegtuigen bij de International Council on Clean Transportation, een milieugroep, aan Associated Press. "Maar voor de opslag van waterstof heb je grote tanks nodig, en de tank zelf is erg zwaar."
Daarnaast zijn er nadelen en obstakels voor de implementatie van waterstofbrandstof. Er zou bijvoorbeeld enorme en dure nieuwe infrastructuur nodig zijn op luchthavens om waterstofgas, gekoeld tot vloeibare vorm, op te slaan.
Toch blijft Rutherford voorzichtig optimistisch over waterstof. Zijn team denkt dat vliegtuigen op waterstof in 2035 zo’n 3300 kilometer kunnen afleggen.
Posttijd: 16 maart 2023