Universal Hydrogens vätebränslecellsdemonstrator gjorde sin första flygning till Moss Lake, Washington, förra veckan. Testflygningen varade i 15 minuter och nådde en höjd av 3 500 fot. Testplattformen är baserad på Dash8-300, världens största vätebränslecellsflygplan.
Planet, med smeknamnet Lightning McClean, lyfte från Grant County International Airport (KMWH) klockan 8:45 den 2 mars och nådde en marschhöjd på 3 500 fot 15 minuter senare. Flygningen, baserad på ett FAA Special Airworthiness-certifikat, är den första av en tvåårig testflygning som förväntas kulminera 2025. Planet, som byggdes om från en ATR 72 regionaljet, har endast kvar en original turbinmotor för fossila bränslen. för säkerhets skull, medan resten drivs av rent väte.
Universal Hydrogen siktar på att ha regional flygverksamhet helt driven av vätebränsleceller år 2025. I detta test släpper en motor som drivs av en ren vätebränslecell endast ut vatten och förorenar inte atmosfären. Eftersom det är en preliminär testning går den andra motorn fortfarande på konventionellt bränsle. Så om man tittar på det så är det stor skillnad mellan vänster och höger motor, till och med diametern på bladen och antalet blad. Enligt Universal Hydrogren är flygplan som drivs av vätebränsleceller säkrare, billigare i drift och har liten påverkan på miljön. Deras vätebränsleceller är modulära och kan lastas och lossas genom flygplatsens befintliga lastanläggningar, så att flygplatsen kan tillgodose påfyllningsbehoven för vätgasdrivna flygplan utan modifiering. I teorin kan större jetplan göra detsamma, med turbofläktar som drivs av vätebränsleceller som förväntas vara i bruk i mitten av 2030-talet.
Faktum är att Paul Eremenko, medgrundare och VD för Universal Hydrogen, tror att jetplan kommer att behöva köra på rent väte i mitten av 2030-talet, annars kommer industrin att behöva minska antalet flygningar för att uppfylla obligatoriska utsläppsmål för hela branschen. Resultatet skulle bli en kraftig höjning av biljettpriserna och en kamp för att få en biljett. Därför är det angeläget att främja forskning och utveckling av nya energiflygplan. Men den här första flygningen ger också hopp för branschen.
Uppdraget utfördes av Alex Kroll, en erfaren tidigare testpilot från det amerikanska flygvapnet och företagets ledande testpilot. Han sa att i den andra testturen kunde han flyga helt på vätebränslecellsgeneratorer, utan att förlita sig på primitiva fossilbränslemotorer. "Det modifierade flygplanet har utmärkt hanteringsprestanda och vätgasbränslecellskraftsystemet producerar betydligt mindre buller och vibrationer än konventionella turbinmotorer," sa Kroll.
Universal Hydrogen har dussintals passagerarordrar på vätgasdrivna regionaljetplan, inklusive Connect Airlines, ett amerikanskt företag. John Thomas, företagets verkställande direktör, kallade Lightning McClains flygning "ground zero för avkolningen av den globala flygindustrin."
Varför är vätgasdrivna flygplan ett alternativ för att minska koldioxidutsläppen inom flyget?
Klimatförändringarna utsätter flygtransporter i fara i decennier framöver.
Flyg släpper ut bara en sjättedel så mycket koldioxid som bilar och lastbilar, enligt World Resources Institute, en ideell forskargrupp baserad i Washington. Men flygplan transporterar mycket färre passagerare per dag än bilar och lastbilar.
De fyra största flygbolagen (American, United, Delta och Southwest) ökade sin flygbränsleanvändning med 15 procent mellan 2014 och 2019. Men trots att effektivare flygplan med låga koldioxidutsläpp har satts i produktion har antalet passagerare ökat en nedåtgående trend sedan 2019.
Flygbolagen har åtagit sig att bli koldioxidneutrala i mitten av seklet, och vissa har investerat i hållbara bränslen för att låta flyget spela en aktiv roll i klimatförändringarna.
Hållbara bränslen (SAF) är biobränslen gjorda av matolja, animaliskt fett, kommunalt avfall eller andra råvaror. Bränslet kan blandas med konventionella bränslen för att driva jetmotorer och används redan i testflygningar och även på reguljära passagerarflygningar. Hållbart bränsle är dock dyrt, ungefär tre gånger så mycket som konventionellt flygbränsle. I takt med att fler flygbolag köper och använder hållbara bränslen kommer priserna att stiga ytterligare. Förespråkarna driver på för incitament som skattelättnader för att öka produktionen.
Hållbara bränslen ses som ett brobränsle som kan minska koldioxidutsläppen tills mer betydande genombrott som elektriska eller vätgasdrivna flygplan uppnås. Faktum är att dessa tekniker kanske inte kommer att användas i stor utsträckning inom flyget på ytterligare 20 eller 30 år.
Företag försöker designa och bygga elektriska flygplan, men de flesta är små, helikopterliknande plan som lyfter och landar vertikalt och bara rymmer en handfull passagerare.
Att göra ett stort elektriskt plan som kan ta 200 passagerare - motsvarande en medelstor standardflygning - skulle kräva större batterier och längre flygtider. Enligt den standarden skulle batterier behöva väga cirka 40 gånger så mycket som flygbränsle för att vara fulladdade. Men elektriska flygplan kommer inte att vara möjliga utan en revolution inom batteritekniken.
Vätgasenergi är ett effektivt verktyg för att uppnå låga koldioxidutsläpp och spelar en oersättlig roll i den globala energiomställningen. Den betydande fördelen med väteenergi jämfört med andra förnybara energikällor är att den kan lagras i stor skala över säsonger. Bland dem är grönt väte det enda sättet för djup avkolning i många industrier, inklusive de industriområden som representeras av petrokemisk industri, stålindustri, kemisk industri och transportindustrin som representeras av flyg. Enligt International Commission on Hydrogen Energy förväntas väteenergimarknaden uppgå till 2,5 biljoner dollar år 2050.
"Vätet i sig är ett mycket lätt bränsle," sa Dan Rutherford, en forskare om avkolning av bilar och flygplan vid International Council on Clean Transportation, en miljögrupp, till Associated Press. "Men du behöver stora tankar för att lagra väte, och själva tanken är väldigt tung."
Dessutom finns det nackdelar och hinder för implementeringen av vätebränsle. Till exempel skulle massiv och dyr ny infrastruktur behövas på flygplatser för att lagra vätgas kyld till flytande form.
Ändå är Rutherford fortfarande försiktigt optimistisk om väte. Hans team tror att vätgasdrivna plan kommer att kunna resa cirka 2 100 miles år 2035.
Posttid: Mar-16-2023