เครื่องบินเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ใหญ่ที่สุดในโลกประสบความสำเร็จในการบินครั้งแรก

ผู้สาธิตเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนของ Universal Hydrogen ได้ทำการบินครั้งแรกไปยังมอสส์เลค รัฐวอชิงตัน เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว การบินทดสอบใช้เวลา 15 นาที และสูงถึง 3,500 ฟุต แพลตฟอร์มทดสอบนี้มีพื้นฐานมาจาก Dash8-300 ซึ่งเป็นเครื่องบินเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ใหญ่ที่สุดในโลก

เครื่องบินลำดังกล่าวซึ่งมีชื่อเล่นว่า ไลท์นิ่ง แมคคลีน ออกเดินทางจากสนามบินนานาชาติแกรนท์ เคาน์ตี้ (KMWH) เมื่อเวลา 08.45 น. ของวันที่ 2 มีนาคม และบินขึ้นสู่ระดับความสูง 3,500 ฟุตใน 15 นาทีต่อมา เที่ยวบินดังกล่าวซึ่งอิงตามใบรับรองสมควรเดินอากาศพิเศษของ FAA ถือเป็นการบินทดสอบครั้งแรกในระยะเวลา 2 ปี ซึ่งคาดว่าจะเสร็จสิ้นในปี 2568 เครื่องบินลำดังกล่าวซึ่งดัดแปลงมาจากเครื่องบินไอพ่นระดับภูมิภาค ATR 72 ยังคงรักษาเครื่องยนต์กังหันเชื้อเพลิงฟอสซิลดั้งเดิมไว้เพียงเครื่องเดียว เพื่อความปลอดภัยในขณะที่ส่วนที่เหลือใช้พลังงานไฮโดรเจนบริสุทธิ์

Universal Hydrogen ตั้งเป้าที่จะปฏิบัติการบินในระดับภูมิภาคโดยใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนทั้งหมดภายในปี 2568 ในการทดสอบนี้ เครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่สะอาดจะปล่อยเฉพาะน้ำเท่านั้นและไม่ก่อให้เกิดมลพิษในชั้นบรรยากาศ เนื่องจากเป็นการทดสอบเบื้องต้น เครื่องยนต์อีกเครื่องหนึ่งยังคงใช้เชื้อเพลิงแบบธรรมดาอยู่ ดังนั้น ถ้าคุณดูมัน มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างเครื่องยนต์ด้านซ้ายและด้านขวา แม้กระทั่งเส้นผ่านศูนย์กลางของใบพัด และจำนวนใบพัด จากข้อมูลของ Universal Hydrogren เครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนนั้นปลอดภัยกว่า ถูกกว่าในการใช้งาน และมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเพียงเล็กน้อย เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเป็นแบบแยกส่วนและสามารถบรรทุกและขนถ่ายผ่านศูนย์ขนส่งสินค้าที่มีอยู่ของสนามบิน ดังนั้นสนามบินจึงสามารถตอบสนองความต้องการในการเติมเครื่องบินที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนโดยไม่ต้องดัดแปลง ตามทฤษฎีแล้ว เครื่องบินไอพ่นที่ใหญ่กว่าก็สามารถทำได้เช่นเดียวกัน โดยที่เทอร์โบแฟนที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน คาดว่าจะใช้งานได้ในช่วงกลางทศวรรษ 2030

ในความเป็นจริง Paul Eremenko ผู้ร่วมก่อตั้งและซีอีโอของ Universal Hydrogen เชื่อว่าเครื่องบินโดยสารจะต้องใช้ไฮโดรเจนที่สะอาดภายในกลางทศวรรษ 2030 ไม่เช่นนั้นอุตสาหกรรมจะต้องลดเที่ยวบินเพื่อให้บรรลุเป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วทั้งอุตสาหกรรม ผลที่ได้คือราคาตั๋วเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและการดิ้นรนเพื่อให้ได้ตั๋ว ดังนั้นจึงเป็นเรื่องเร่งด่วนที่จะต้องส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาเครื่องบินพลังงานใหม่ แต่เที่ยวบินแรกนี้ยังให้ความหวังแก่อุตสาหกรรมอีกด้วย

ภารกิจนี้ดำเนินการโดยอเล็กซ์ โครลล์ อดีตนักบินทดสอบกองทัพอากาศสหรัฐฯ ผู้มากประสบการณ์ และผู้นำนักบินทดสอบของบริษัท เขากล่าวว่าในการทัวร์ทดสอบครั้งที่สอง เขาสามารถบินด้วยเครื่องกำเนิดเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนได้ทั้งหมด โดยไม่ต้องอาศัยเครื่องยนต์เชื้อเพลิงฟอสซิลดึกดำบรรพ์ “เครื่องบินดัดแปลงมีสมรรถนะการควบคุมที่ดีเยี่ยม และระบบพลังงานเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสร้างเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนน้อยกว่าเครื่องยนต์กังหันทั่วไป” โครลล์กล่าว

Universal Hydrogen มีคำสั่งซื้อเครื่องบินเจ็ตระดับภูมิภาคที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนของผู้โดยสารหลายสิบราย ซึ่งรวมถึง Connect Airlines บริษัทอเมริกันด้วย จอห์น โธมัส ประธานเจ้าหน้าที่บริหารของบริษัท เรียกเที่ยวบินของไลท์นิ่ง แมคเคลนว่า "เป็นศูนย์สำหรับการลดการปล่อยคาร์บอนของอุตสาหกรรมการบินทั่วโลก"

 

เหตุใดเครื่องบินที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนจึงเป็นทางเลือกในการลดคาร์บอนในการบิน

 

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้การขนส่งทางอากาศตกอยู่ในความเสี่ยงมานานหลายทศวรรษ

การบินปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพียงหนึ่งในหกของรถยนต์และรถบรรทุก ตามรายงานของ World Resources Institute ซึ่งเป็นกลุ่มวิจัยที่ไม่แสวงหากำไรในวอชิงตัน อย่างไรก็ตาม เครื่องบินบรรทุกผู้โดยสารต่อวันน้อยกว่ารถยนต์และรถบรรทุกมาก

สายการบินที่ใหญ่ที่สุดสี่แห่ง (อเมริกัน ยูไนเต็ด เดลต้า และตะวันตกเฉียงใต้) เพิ่มการใช้เชื้อเพลิงเครื่องบินขึ้น 15 เปอร์เซ็นต์ระหว่างปี 2014 ถึง 2019 อย่างไรก็ตาม แม้ว่าเครื่องบินที่มีประสิทธิภาพและคาร์บอนต่ำจะถูกนำมาใช้ในการผลิตมากขึ้น แต่จำนวนผู้โดยสารก็ยังคงยังคงอยู่ แนวโน้มขาลงตั้งแต่ปี 2562

สายการบินต่างๆ มุ่งมั่นที่จะกลายเป็นศูนย์คาร์บอนเป็นกลางภายในกลางศตวรรษ และบางแห่งได้ลงทุนในเชื้อเพลิงที่ยั่งยืนเพื่อให้การบินมีบทบาทอย่างแข็งขันต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

0 (1)

เชื้อเพลิงที่ยั่งยืน (SAF) คือเชื้อเพลิงชีวภาพที่ทำจากน้ำมันปรุงอาหาร ไขมันสัตว์ ขยะจากชุมชน หรือวัตถุดิบตั้งต้นอื่นๆ เชื้อเพลิงนี้สามารถผสมกับเชื้อเพลิงทั่วไปเพื่อขับเคลื่อนเครื่องยนต์ไอพ่นได้ และได้ถูกนำมาใช้ในเที่ยวบินทดสอบและแม้แต่ในเที่ยวบินผู้โดยสารตามกำหนดเวลาแล้ว อย่างไรก็ตาม เชื้อเพลิงที่ยั่งยืนมีราคาแพง ประมาณสามเท่าของเชื้อเพลิงเครื่องบินทั่วไป เมื่อสายการบินต่างๆ ซื้อและใช้เชื้อเพลิงที่ยั่งยืนมากขึ้น ราคาก็จะเพิ่มขึ้นอีก ผู้สนับสนุนกำลังผลักดันสิ่งจูงใจ เช่น การลดหย่อนภาษีเพื่อเพิ่มการผลิต

เชื้อเพลิงที่ยั่งยืนถูกมองว่าเป็นเชื้อเพลิงสะพานที่สามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนได้จนกว่าจะบรรลุความก้าวหน้าที่สำคัญ เช่น เครื่องบินไฟฟ้าหรือพลังงานไฮโดรเจน ในความเป็นจริง เทคโนโลยีเหล่านี้อาจไม่ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการบินไปอีก 20 หรือ 30 ปี

บริษัทต่างๆ กำลังพยายามออกแบบและสร้างเครื่องบินไฟฟ้า แต่ส่วนใหญ่เป็นเครื่องบินขนาดเล็กคล้ายเฮลิคอปเตอร์ที่บินขึ้นและลงจอดในแนวตั้ง และสามารถรองรับผู้โดยสารได้เพียงไม่กี่คน

การสร้างเครื่องบินไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่สามารถบรรทุกผู้โดยสารได้ 200 คน ซึ่งเทียบเท่ากับเที่ยวบินมาตรฐานขนาดกลาง จะต้องอาศัยแบตเตอรี่ที่ใหญ่กว่าและใช้เวลาบินนานกว่า ตามมาตรฐานดังกล่าว แบตเตอรี่จะต้องมีน้ำหนักประมาณ 40 เท่าของเชื้อเพลิงเครื่องบินจึงจะชาร์จเต็มได้ แต่เครื่องบินไฟฟ้าจะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการปฏิวัติเทคโนโลยีแบตเตอรี่

พลังงานไฮโดรเจนเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนต่ำ และมีบทบาทที่ไม่อาจทดแทนได้ในการเปลี่ยนแปลงพลังงานทั่วโลก ข้อได้เปรียบที่สำคัญของพลังงานไฮโดรเจนเหนือแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ คือ สามารถจัดเก็บได้ในปริมาณมากตลอดทั้งฤดูกาล ในหมู่พวกเขา ไฮโดรเจนสีเขียวเป็นวิธีเดียวในการลดคาร์บอนในเชิงลึกในหลายอุตสาหกรรม รวมถึงสาขาอุตสาหกรรมที่แสดงโดยปิโตรเคมี เหล็ก เคมีภัณฑ์ และอุตสาหกรรมการขนส่งที่แสดงโดยการบิน ตามรายงานของคณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยพลังงานไฮโดรเจน ตลาดพลังงานไฮโดรเจนคาดว่าจะมีมูลค่าถึง 2.5 ล้านล้านดอลลาร์ภายในปี 2593

“ไฮโดรเจนนั้นเป็นเชื้อเพลิงที่เบามาก” แดน รัทเธอร์ฟอร์ด นักวิจัยด้านการลดคาร์บอนของรถยนต์และเครื่องบินที่สภาระหว่างประเทศว่าด้วยการขนส่งที่สะอาด ซึ่งเป็นกลุ่มสิ่งแวดล้อม กล่าวกับ Associated Press “แต่คุณต้องการถังขนาดใหญ่เพื่อกักเก็บไฮโดรเจน และตัวถังเองก็มีน้ำหนักมาก”

นอกจากนี้ยังมีข้อเสียและอุปสรรคต่อการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน ตัวอย่างเช่น โครงสร้างพื้นฐานใหม่ขนาดใหญ่และมีราคาแพงเป็นสิ่งจำเป็นที่สนามบินเพื่อกักเก็บก๊าซไฮโดรเจนที่ถูกทำให้เย็นลงในรูปของเหลว

อย่างไรก็ตาม รัทเทอร์ฟอร์ดยังคงมองโลกในแง่ดีอย่างระมัดระวังเกี่ยวกับไฮโดรเจน ทีมงานของเขาเชื่อว่าเครื่องบินที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนจะสามารถเดินทางได้ประมาณ 2,100 ไมล์ภายในปี 2578


เวลาโพสต์: 16 มี.ค. 2023
แชทออนไลน์ WhatsApp!