Минулого тижня демонстратор водневих паливних елементів компанії Universal Hydrogen здійснив свій перший політ до Мосс-Лейк, штат Вашингтон. Тестовий політ тривав 15 хвилин і досяг висоти 3500 футів. Випробувальна платформа базується на Dash8-300, найбільшому у світі літаку на водневих паливних елементах.
Літак на прізвисько Блискавка Макклін вилетів з міжнародного аеропорту округу Грант (KMWH) о 8:45 ранку 2 березня і досяг крейсерської висоти 3500 футів через 15 хвилин. Цей політ, заснований на спеціальному сертифікаті льотної придатності FAA, є першим з дворічного випробувального польоту, який, як очікується, завершиться в 2025 році. Літак, який було переобладнано з регіонального реактивного літака ATR 72, зберігає лише один оригінальний турбінний двигун на викопному паливі. для безпеки, тоді як решта працюють на чистому водні.
Universal Hydrogen прагне до 2025 року забезпечити регіональні польоти повністю на водневих паливних елементах. У цьому тесті двигун, що працює на чистому водневому паливному елементі, викидає лише воду та не забруднює атмосферу. Оскільки це попередні випробування, інший двигун все ще працює на звичайному паливі. Отже, якщо ви подивитеся на це, то між лівим і правим двигунами є велика різниця, навіть діаметр лопатей і кількість лопатей. За даними Universal Hydrogren, літаки, що працюють на водневих паливних елементах, є безпечнішими, дешевшими в експлуатації та мають незначний вплив на навколишнє середовище. Їхні водневі паливні елементи є модульними, і їх можна завантажувати та розвантажувати через існуючі вантажні об’єкти аеропорту, тому аеропорт може задовольнити потреби поповнення запасів літаків з водневими двигунами без модифікацій. Теоретично, більші реактивні літаки могли б зробити те саме, з турбовентиляторами, які працюють на водневих паливних елементах, як очікується, будуть використовуватися до середини 2030-х років.
Фактично, Пол Єрьоменко, співзасновник і генеральний директор Universal Hydrogen, вважає, що літаки повинні будуть працювати на чистому водні до середини 2030-х років, інакше промисловості доведеться скоротити польоти, щоб досягти обов’язкових галузевих цільових показників викидів. Результатом буде різке зростання цін на квитки та боротьба за отримання квитка. Тому необхідно терміново сприяти дослідженню та розробці нових енергетичних літаків. Але цей перший політ також дає надію для галузі.
Місію виконував Алекс Кролл, колишній досвідчений пілот-випробувач ВПС США та головний пілот-випробувач компанії. Він сказав, що під час другого тестового туру він зміг літати повністю на водневих паливних елементах, не покладаючись на примітивні двигуни на викопному паливі. «Модифікований літак має чудові характеристики керування, а система живлення на водневих паливних елементах виробляє значно менше шуму та вібрації, ніж звичайні турбінні двигуни», — сказав Кролл.
Universal Hydrogen має десятки пасажирських замовлень на регіональні реактивні літаки з водневими двигунами, включно з американською компанією Connect Airlines. Джон Томас, виконавчий директор компанії, назвав політ Lightning McClain «нульовою точкою для декарбонізації світової авіаційної промисловості».
Чому літаки з водневими двигунами є варіантом для скорочення викидів вуглецю в авіації?
Зміна клімату ставить під загрозу повітряний транспорт на десятиліття вперед.
За даними Інституту світових ресурсів, некомерційної дослідницької групи у Вашингтоні, авіація викидає в атмосферу лише одну шосту кількість вуглекислого газу, ніж автомобілі та вантажівки. Однак літаки перевозять набагато менше пасажирів на день, ніж легкові та вантажівки.
Чотири найбільші авіакомпанії (American, United, Delta та Southwest) збільшили споживання авіаційного палива на 15 відсотків між 2014 та 2019 роками. Однак, незважаючи на те, що у виробництво були запущені більш ефективні та низьковуглецеві літаки, кількість пасажирів зросла. тенденція до зниження з 2019 року.
Авіакомпанії прагнуть стати вуглецево-нейтральними до середини століття, і деякі з них інвестували в екологічні види палива, щоб дозволити авіації відігравати активну роль у зміні клімату.
Стале паливо (SAF) — це біопаливо, виготовлене з рослинної олії, тваринного жиру, міських відходів або іншої сировини. Паливо можна змішувати зі звичайним паливом для живлення реактивних двигунів і вже використовується в тестових польотах і навіть на регулярних пасажирських рейсах. Однак екологічне паливо коштує дорожче, приблизно втричі дорожче, ніж звичайне паливо для реактивних літаків. Оскільки все більше авіакомпаній купують і використовують екологічні види палива, ціни зростатимуть далі. Прихильники наполягають на таких стимулах, як податкові пільги, щоб збільшити виробництво.
Екологічні види палива розглядаються як перехідне паливо, яке може скоротити викиди вуглекислого газу, поки не буде досягнуто більш значних проривів, таких як електричні або водневі літаки. Насправді, ці технології не будуть широко використовуватися в авіації ще через 20-30 років.
Компанії намагаються проектувати та будувати електричні літаки, але більшість із них – це невеликі літаки, схожі на гелікоптери, які злітають і приземляються вертикально та вміщують лише кілька пасажирів.
Створення великого електричного літака, здатного перевозити 200 пасажирів, що еквівалентно стандартному польоту середнього розміру, потребує більших акумуляторів і довшого часу польоту. За цим стандартом батареї повинні були б важити приблизно в 40 разів більше, ніж реактивне паливо, щоб бути повністю зарядженим. Але електричні літаки неможливі без революції в акумуляторних технологіях.
Воднева енергетика є ефективним інструментом для досягнення низьких викидів вуглецю та відіграє незамінну роль у глобальному енергетичному переході. Значна перевага водневої енергії перед іншими відновлюваними джерелами енергії полягає в тому, що вона може зберігатися у великих масштабах протягом сезонів. Серед них «зелений» водень є єдиним засобом глибокої декарбонізації в багатьох галузях промисловості, включаючи промислові галузі, представлені нафтохімічною, сталеливарною, хімічною промисловістю та транспортну галузь, представлену авіацією. За даними Міжнародної комісії з водневої енергетики, до 2050 року ринок водневої енергії досягне 2,5 трильйонів доларів.
«Водень сам по собі є дуже легким паливом», — сказав Associated Press Ден Резерфорд, дослідник декарбонізації автомобілів і літаків з Міжнародної ради з екологічного транспорту. «Але вам потрібні великі резервуари для зберігання водню, а сам резервуар дуже важкий».
Крім того, існують недоліки і перешкоди для впровадження водневого палива. Наприклад, в аеропортах знадобиться велика і дорога нова інфраструктура для зберігання газоподібного водню, охолодженого в рідку форму.
Тим не менш, Резерфорд залишається обережним оптимістом щодо водню. Його команда вважає, що до 2035 року літаки з водневими двигунами зможуть подолати близько 2100 миль.
Час публікації: 16 березня 2023 р