Демонстрационният самолет с водородни горивни клетки на Universal Hydrogen извърши първия си полет до Мос Лейк, Вашингтон, миналата седмица. Тестовият полет продължи 15 минути и достигна височина от 3500 фута (1067 метра). Тестовата платформа е базирана на Dash8-300, най-големият самолет с водородни горивни клетки в света.
Самолетът, наречен „Светкавицата МакКлийн“, излетя от международното летище Грант Каунти (KMWH) в 8:45 ч. на 2 март и достигна крейсерска височина от 3500 фута 15 минути по-късно. Полетът, базиран на сертификат за специална летателна годност на FAA, е първият от двугодишен тестов полет, който се очаква да завърши през 2025 г. Самолетът, който е преобразуван от регионален реактивен самолет ATR 72, запазва само един оригинален турбинен двигател с изкопаемо гориво за безопасност, докато останалите се задвижват от чист водород.
Universal Hydrogen си е поставила за цел регионалните полети да се захранват изцяло от водородни горивни клетки до 2025 г. В този тест двигател, задвижван от чиста водородна горивна клетка, отделя само вода и не замърсява атмосферата. Тъй като това е предварително тестване, другият двигател все още работи на конвенционално гориво. Така че, ако се вгледате, има голяма разлика между левия и десния двигател, дори в диаметъра на лопатките и броя на лопатките. Според Universal Hydrogren, самолетите, задвижвани от водородни горивни клетки, са по-безопасни, по-евтини за експлоатация и имат малко въздействие върху околната среда. Техните водородни горивни клетки са модулни и могат да се товарят и разтоварват през съществуващите товарни съоръжения на летището, така че летището може да отговори на нуждите от попълване на запасите на самолети, задвижвани с водород, без модификации. На теория, по-големите реактивни самолети биха могли да направят същото, като се очаква турбовентилаторните двигатели, задвижвани от водородни горивни клетки, да бъдат в употреба до средата на 30-те години на 20-ти век.
Всъщност, Пол Еременко, съосновател и главен изпълнителен директор на Universal Hydrogen, смята, че реактивните самолети ще трябва да се движат с чист водород до средата на 30-те години на миналия век, в противен случай индустрията ще трябва да намали полетите, за да изпълни задължителните цели за емисиите в целия отрасъл. Резултатът би бил рязко покачване на цените на билетите и борба за получаване на билет. Следователно е спешно да се насърчат научноизследователската и развойна дейност на самолети с нова енергия. Но този първи полет предлага и известна надежда за индустрията.
Мисията беше изпълнена от Алекс Крол, опитен бивш тестов пилот на ВВС на САЩ и водещ тестов пилот на компанията. Той каза, че във втория тестов полет е успял да лети изцяло на генератори с водородни горивни клетки, без да разчита на примитивни двигатели с изкопаеми горива. „Модифицираният самолет има отлични характеристики на управление, а захранващата система с водородни горивни клетки произвежда значително по-малко шум и вибрации от конвенционалните турбинни двигатели“, каза Крол.
Universal Hydrogen има десетки поръчки за пътници за регионални самолети, задвижвани с водород, включително Connect Airlines, американска компания. Джон Томас, главният изпълнителен директор на компанията, нарече полета на Lightning McClain „кота нула за декарбонизацията на световната авиационна индустрия“.
Защо самолетите, задвижвани с водород, са вариант за намаляване на въглеродните емисии в авиацията?
Климатичните промени излагат въздушния транспорт на риск за десетилетия напред.
Авиацията отделя само една шеста от въглеродния диоксид в сравнение с автомобилите и камионите, според Института за световни ресурси, нестопанска изследователска група със седалище във Вашингтон. Самолетите обаче превозват много по-малко пътници на ден от автомобилите и камионите.
Четирите най-големи авиокомпании (American, United, Delta и Southwest) увеличиха потреблението си на реактивно гориво с 15 процента между 2014 и 2019 г. Въпреки факта, че в производство са пуснати по-ефективни и нисковъглеродни самолети, броят на пътниците е в низходяща тенденция от 2019 г. насам.
Авиокомпаниите са поели ангажимент да станат въглеродно неутрални до средата на века, а някои са инвестирали в устойчиви горива, за да позволят на авиацията да играе активна роля в изменението на климата.
Устойчивите горива (УГ) са биогорива, произведени от готварско масло, животински мазнини, битови отпадъци или други суровини. Горивото може да се смесва с конвенционални горива за задвижване на реактивни двигатели и вече се използва в тестови полети и дори в редовни пътнически полети. Устойчивото гориво обаче е скъпо, около три пъти повече от конвенционалното реактивно гориво. Тъй като все повече авиокомпании купуват и използват устойчиви горива, цените ще се повишат допълнително. Застъпниците настояват за стимули като данъчни облекчения, за да се стимулира производството.
Устойчивите горива се разглеждат като мостово гориво, което може да намали въглеродните емисии, докато не бъдат постигнати по-значителни пробиви, като например самолети, задвижвани с електричество или водород. Всъщност тези технологии може да не бъдат широко използвани в авиацията през следващите 20 или 30 години.
Компаниите се опитват да проектират и построят електрически самолети, но повечето са малки, подобни на хеликоптери, които излитат и кацат вертикално и побират само шепа пътници.
Създаването на голям електрически самолет, способен да превозва 200 пътници – еквивалент на средно голям стандартен полет – би изисквало по-големи батерии и по-дълго време на полет. По този стандарт батериите ще трябва да тежат около 40 пъти повече от реактивното гориво, за да бъдат напълно заредени. Но електрическите самолети няма да бъдат възможни без революция в технологията на батериите.
Водородната енергия е ефективен инструмент за постигане на ниски въглеродни емисии и играе незаменима роля в глобалния енергиен преход. Значителното предимство на водородната енергия пред други възобновяеми енергийни източници е, че тя може да се съхранява в голям мащаб през различните сезони. Сред тях зеленият водород е единственото средство за дълбока декарбонизация в много индустрии, включително индустриалните области, представени от нефтохимическата, стоманодобивната, химическата промишленост и транспортната индустрия, представена от авиацията. Според Международната комисия по водородна енергия се очаква пазарът на водородна енергия да достигне 2,5 трилиона долара до 2050 г.
„Самият водород е много леко гориво“, каза пред Асошиейтед прес Дан Ръдърфорд, изследовател по декарбонизация на автомобили и самолети в Международния съвет за чист транспорт, екологична група. „Но за съхранение на водород са необходими големи резервоари, а самият резервоар е много тежък.“
Освен това има недостатъци и пречки пред внедряването на водородно гориво. Например, на летищата ще е необходима масивна и скъпа нова инфраструктура за съхранение на водороден газ, охладен до течна форма.
Въпреки това, Ръдърфорд остава предпазливо оптимистичен относно водорода. Неговият екип смята, че самолетите, задвижвани с водород, ще могат да изминават около 2100 мили до 2035 г.
Време на публикуване: 16 март 2023 г.