هواپیمای پیل سوختی هیدروژنی شرکت یونیورسال هیدروژن، هفته گذشته اولین پرواز خود را به ماس لیک، واشنگتن، انجام داد. این پرواز آزمایشی ۱۵ دقیقه طول کشید و به ارتفاع ۳۵۰۰ پایی رسید. پلتفرم آزمایشی بر اساس Dash8-300، بزرگترین هواپیمای پیل سوختی هیدروژنی جهان، ساخته شده است.
این هواپیما که با نام مستعار لایتنینگ مککلین شناخته میشود، ساعت ۸:۴۵ صبح دوم مارس از فرودگاه بینالمللی گرنت کانتی (KMWH) برخاست و ۱۵ دقیقه بعد به ارتفاع پروازی ۳۵۰۰ فوت رسید. این پرواز که بر اساس گواهینامه صلاحیت پرواز ویژه FAA انجام شده است، اولین پرواز آزمایشی دو ساله است که انتظار میرود در سال ۲۰۲۵ به اوج خود برسد. این هواپیما که از یک جت منطقهای ATR 72 تبدیل شده است، تنها یک موتور توربین سوخت فسیلی اصلی را برای ایمنی حفظ کرده است، در حالی که بقیه موتورها با هیدروژن خالص کار میکنند.
یونیورسال هیدروژن قصد دارد تا سال ۲۰۲۵ عملیات پرواز منطقهای را کاملاً با پیلهای سوختی هیدروژنی انجام دهد. در این آزمایش، موتوری که با پیل سوختی هیدروژنی پاک کار میکند، فقط آب منتشر میکند و جو را آلوده نمیکند. از آنجا که این آزمایش مقدماتی است، موتور دیگر هنوز با سوخت معمولی کار میکند. بنابراین اگر به آن نگاه کنید، تفاوت زیادی بین موتورهای چپ و راست، حتی قطر پرهها و تعداد پرهها وجود دارد. به گفته یونیورسال هیدروژن، هواپیماهایی که با پیلهای سوختی هیدروژنی کار میکنند، ایمنتر، ارزانتر برای کار هستند و تأثیر کمی بر محیط زیست دارند. پیلهای سوختی هیدروژنی آنها مدولار هستند و میتوانند از طریق تأسیسات باربری موجود فرودگاه بارگیری و تخلیه شوند، بنابراین فرودگاه میتواند نیازهای سوختگیری هواپیماهای هیدروژنی را بدون تغییر برآورده کند. در تئوری، جتهای بزرگتر نیز میتوانند همین کار را انجام دهند، انتظار میرود توربوفنهای مجهز به پیلهای سوختی هیدروژنی تا اواسط دهه ۲۰۳۰ مورد استفاده قرار گیرند.
در واقع، پاول ارمنکو، یکی از بنیانگذاران و مدیرعامل شرکت یونیورسال هیدروژن، معتقد است که هواپیماهای جت باید تا اواسط دهه 2030 با هیدروژن پاک کار کنند، در غیر این صورت صنعت مجبور خواهد شد پروازها را برای دستیابی به اهداف اجباری انتشار گازهای گلخانهای در سطح صنعت کاهش دهد. نتیجه این امر افزایش شدید قیمت بلیط و تلاش برای تهیه بلیط خواهد بود. بنابراین، ترویج تحقیق و توسعه هواپیماهای انرژی جدید ضروری است. اما این اولین پرواز نیز امیدهایی را برای این صنعت به ارمغان میآورد.
این ماموریت توسط الکس کرول، خلبان آزمایشی سابق و باتجربه نیروی هوایی ایالات متحده و خلبان آزمایشی ارشد این شرکت انجام شد. او گفت که در دومین تور آزمایشی، توانست کاملاً با ژنراتورهای پیل سوختی هیدروژنی و بدون تکیه بر موتورهای سوخت فسیلی اولیه پرواز کند. کرول گفت: «هواپیمای اصلاحشده عملکرد هندلینگ بسیار خوبی دارد و سیستم قدرت پیل سوختی هیدروژنی به طور قابل توجهی سر و صدا و لرزش کمتری نسبت به موتورهای توربینی معمولی تولید میکند.»
شرکت یونیورسال هیدروژن دهها سفارش مسافر برای جتهای منطقهای هیدروژنی دارد، از جمله شرکت آمریکایی کانکت ایرلاینز. جان توماس، مدیر اجرایی این شرکت، پرواز لایتنینگ مککلین را «نقطه شروع کربنزدایی از صنعت هوانوردی جهانی» نامید.
چرا هواپیماهای هیدروژنی گزینهای برای کاهش کربن در هوانوردی هستند؟
تغییرات اقلیمی، حمل و نقل هوایی را برای دهههای آینده در معرض خطر قرار میدهد.
طبق گزارش موسسه منابع جهانی، یک گروه تحقیقاتی غیرانتفاعی مستقر در واشنگتن، هوانوردی تنها یک ششم دی اکسید کربن خودروها و کامیونها را منتشر میکند. با این حال، هواپیماها روزانه مسافران بسیار کمتری نسبت به خودروها و کامیونها حمل میکنند.
چهار شرکت هواپیمایی بزرگ (امریکن، یونایتد، دلتا و ساوتوست) مصرف سوخت جت خود را بین سالهای ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۹، ۱۵ درصد افزایش دادند. با این حال، با وجود اینکه هواپیماهای کارآمدتر و کمکربنتری به تولید رسیدهاند، تعداد مسافران از سال ۲۰۱۹ روند نزولی داشته است.
خطوط هوایی متعهد شدهاند که تا اواسط قرن به کربن خنثی تبدیل شوند و برخی از آنها در سوختهای پایدار سرمایهگذاری کردهاند تا به هوانوردی اجازه دهند نقش فعالی در تغییرات اقلیمی ایفا کند.
سوختهای پایدار (SAF) سوختهای زیستی هستند که از روغن پخت و پز، چربی حیوانی، زبالههای شهری یا سایر مواد اولیه ساخته میشوند. این سوخت را میتوان با سوختهای معمولی برای تأمین انرژی موتورهای جت مخلوط کرد و در حال حاضر در پروازهای آزمایشی و حتی در پروازهای مسافربری برنامهریزی شده استفاده میشود. با این حال، سوخت پایدار گران است، حدود سه برابر سوخت جت معمولی. با افزایش خرید و استفاده خطوط هوایی از سوختهای پایدار، قیمتها بیشتر افزایش خواهند یافت. طرفداران این سوختها در حال اعمال مشوقهایی مانند تخفیفهای مالیاتی برای افزایش تولید هستند.
سوختهای پایدار به عنوان سوختی واسط در نظر گرفته میشوند که میتوانند انتشار کربن را تا زمان دستیابی به پیشرفتهای چشمگیرتری مانند هواپیماهای برقی یا هیدروژنی کاهش دهند. در واقع، این فناوریها ممکن است تا 20 یا 30 سال دیگر به طور گسترده در هوانوردی مورد استفاده قرار نگیرند.
شرکتها در تلاش برای طراحی و ساخت هواپیماهای برقی هستند، اما بیشتر آنها هواپیماهای کوچک و شبیه هلیکوپتر هستند که به صورت عمودی بلند میشوند و فرود میآیند و تنها تعداد انگشتشماری مسافر را در خود جای میدهند.
ساخت یک هواپیمای برقی بزرگ که قادر به حمل ۲۰۰ مسافر باشد - معادل یک پرواز استاندارد با اندازه متوسط - به باتریهای بزرگتر و زمان پرواز طولانیتر نیاز دارد. با این استاندارد، باتریها برای شارژ کامل باید حدود ۴۰ برابر سوخت جت وزن داشته باشند. اما هواپیماهای برقی بدون انقلاب در فناوری باتری امکانپذیر نخواهند بود.
انرژی هیدروژن ابزاری مؤثر برای دستیابی به انتشار کم کربن است و نقش غیرقابل جایگزینی در گذار انرژی جهانی ایفا میکند. مزیت قابل توجه انرژی هیدروژن نسبت به سایر منابع انرژی تجدیدپذیر این است که میتوان آن را در مقیاس وسیع در طول فصول مختلف ذخیره کرد. در میان آنها، هیدروژن سبز تنها وسیله کربنزدایی عمیق در بسیاری از صنایع، از جمله حوزههای صنعتی شامل پتروشیمی، فولاد، صنایع شیمیایی و صنعت حمل و نقل شامل هوانوردی است. طبق گزارش کمیسیون بینالمللی انرژی هیدروژن، انتظار میرود بازار انرژی هیدروژن تا سال ۲۰۵۰ به ۲.۵ تریلیون دلار برسد.
دن رادرفورد، محقق کربنزدایی خودرو و هواپیما در شورای بینالمللی حملونقل پاک، یک گروه زیستمحیطی، به خبرگزاری آسوشیتدپرس گفت: «هیدروژن به خودی خود سوختی بسیار سبک است. اما برای ذخیره هیدروژن به مخازن بزرگی نیاز دارید و خود مخزن بسیار سنگین است.»
علاوه بر این، معایب و موانعی برای اجرای سوخت هیدروژنی وجود دارد. به عنوان مثال، زیرساختهای جدید عظیم و گرانقیمتی در فرودگاهها برای ذخیره گاز هیدروژن خنکشده به شکل مایع مورد نیاز است.
با این حال، رادرفورد همچنان با احتیاط نسبت به هیدروژن خوشبین است. تیم او معتقد است که هواپیماهای هیدروژنی تا سال ۲۰۳۵ قادر خواهند بود حدود ۲۱۰۰ مایل را طی کنند.
زمان ارسال: ۱۶ مارس ۲۰۲۳