Universal Hydrogenin vetypolttokennodemonstraattori teki ensilentonsa Moss Lakeen, Washingtoniin, viime viikolla. Koelento kesti 15 minuuttia ja saavutti 3 500 jalan korkeuden. Testialusta perustuu Dash8-300:aan, maailman suurimpaan vetypolttokennolentokoneeseen.
Kone, lempinimeltään Lightning McClean, nousi ilmaan Grant Countyn kansainväliseltä lentokentältä (KMWH) klo 8.45 2. maaliskuuta ja saavutti 3 500 jalan (noin 1077 metrin) matkalentokorkeuden 15 minuuttia myöhemmin. FAA:n erityislentokelpoisuustodistuksen mukainen lento on ensimmäinen kaksi vuotta kestävästä koelennosta, jonka odotetaan huipentuvan vuonna 2025. ATR 72 -alueliikennesuihkukoneesta muunnetussa koneessa on turvallisuuden vuoksi jäljellä vain yksi alkuperäinen fossiilisia polttoaineita käyttävä turbiinimoottori, kun taas loput käyttävät puhdasta vetyä.
Universal Hydrogenin tavoitteena on, että alueelliset lennot olisivat kokonaan vetypolttokennoilla vuoteen 2025 mennessä. Tässä testissä puhtaalla vetypolttokennolla toimiva moottori päästää vain vettä eikä saastuta ilmakehää. Koska kyseessä on alustava testaus, toinen moottori toimii edelleen perinteisellä polttoaineella. Joten jos asiaa tarkastelee, vasemman ja oikean moottorin välillä on suuri ero, jopa lapojen halkaisijassa ja lapojen lukumäärässä. Universal Hydrogrenin mukaan vetypolttokennoilla toimivat lentokoneet ovat turvallisempia, halvempia käyttää ja niillä on vain vähän ympäristövaikutuksia. Niiden vetypolttokennot ovat modulaarisia ja ne voidaan lastata ja purkaa lentokentän olemassa olevien rahtitilojen kautta, joten lentokenttä voi vastata vetykäyttöisten lentokoneiden täydennystarpeisiin ilman muutoksia. Teoriassa suuremmat suihkukoneet voisivat tehdä saman, ja vetypolttokennoilla toimivien turboahtimien odotetaan olevan käytössä 2030-luvun puoliväliin mennessä.
Itse asiassa Universal Hydrogenin perustajajäsen ja toimitusjohtaja Paul Eremenko uskoo, että suihkukoneiden on käytettävä puhdasta vetyä 2030-luvun puoliväliin mennessä, muuten alan on vähennettävä lentoja saavuttaakseen pakolliset koko toimialaa koskevat päästötavoitteet. Tuloksena olisi lippujen hintojen jyrkkä nousu ja lippujen saamisen vaikeus. Siksi on kiireellistä edistää uusien energialähteiden lentokoneiden tutkimusta ja kehitystä. Mutta tämä ensimmäinen lento tarjoaa myös jonkin verran toivoa toimialalle.
Tehtävän suoritti Alex Kroll, kokenut entinen Yhdysvaltain ilmavoimien koelentäjä ja yhtiön pääkoelentäjä. Hän kertoi, että toisella koelennolla hän pystyi lentämään kokonaan vetypolttokennogeneraattoreilla turvautumatta alkeellisiin fossiilisten polttoaineiden moottoreihin. "Muokatulla lentokoneella on erinomaiset käsittelyominaisuudet ja vetypolttokennojärjestelmä tuottaa huomattavasti vähemmän melua ja tärinää kuin perinteiset turbiinimoottorit", Kroll sanoi.
Universal Hydrogenilla on kymmeniä vetykäyttöisten alueellisten suihkukoneiden matkustajatilauksia, mukaan lukien yhdysvaltalainen Connect Airlines. Yhtiön toimitusjohtaja John Thomas kutsui Lightning McClainin lentoa "maailmanlaajuisen ilmailuteollisuuden hiilidioksidipäästöjen vähentämisen kulmakiveksi".
Miksi vetykäyttöiset lentokoneet ovat vaihtoehto hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi ilmailussa?
Ilmastonmuutos vaarantaa lentoliikenteen tulevina vuosikymmeninä.
Washingtonissa toimivan voittoa tavoittelemattoman World Resources Instituten tutkimusryhmän mukaan lentoliikenne tuottaa vain kuudesosan vähemmän hiilidioksidia kuin henkilöautot. Lentokoneet kuljettavat kuitenkin paljon vähemmän matkustajia päivässä kuin henkilöautot.
Neljä suurinta lentoyhtiötä (American, United, Delta ja Southwest) lisäsivät lentopetrolinsa käyttöä 15 prosenttia vuosien 2014 ja 2019 välillä. Huolimatta siitä, että tehokkaampia ja vähähiilisempiä lentokoneita on otettu tuotantoon, matkustajamäärät ovat kuitenkin olleet laskusuunnassa vuodesta 2019 lähtien.
Lentoyhtiöt ovat sitoutuneet hiilineutraaliuteen vuosisadan puoliväliin mennessä, ja jotkut niistä ovat investoineet kestäviin polttoaineisiin, jotta ilmailu voi ottaa aktiivisen roolin ilmastonmuutoksen torjunnassa.
Kestävät polttoaineet (SAF) ovat biopolttoaineita, jotka on valmistettu ruokaöljystä, eläinrasvasta, yhdyskuntajätteestä tai muista raaka-aineista. Polttoainetta voidaan sekoittaa perinteisiin polttoaineisiin suihkumoottoreiden voimanlähteeksi, ja sitä käytetään jo koelennoilla ja jopa reittilennoilla. Kestävä polttoaine on kuitenkin kallista, noin kolme kertaa niin kallista kuin perinteinen suihkupolttoaine. Kun yhä useammat lentoyhtiöt ostavat ja käyttävät kestäviä polttoaineita, hinnat nousevat entisestään. Kannattajat ajavat kannustimia, kuten verohelpotuksia, tuotannon vauhdittamiseksi.
Kestäviä polttoaineita pidetään välivaiheen polttoaineena, joka voi vähentää hiilidioksidipäästöjä, kunnes saavutetaan merkittävämpiä läpimurtoja, kuten sähkö- tai vetykäyttöiset lentokoneet. Itse asiassa näitä teknologioita ei ehkä käytetä laajasti ilmailussa seuraavien 20 tai 30 vuoden aikana.
Yritykset yrittävät suunnitella ja rakentaa sähkökäyttöisiä lentokoneita, mutta useimmat ovat pieniä, helikopterin kaltaisia lentokoneita, jotka nousevat ja laskeutuvat pystysuunnassa ja joihin mahtuu vain kourallinen matkustajia.
Suuren sähkölentokoneen valmistaminen 200 matkustajan kuljettamiseen – joka vastaa keskikokoista vakiolentoa – vaatisi suurempia akkuja ja pidempiä lentoaikoja. Tämän standardin mukaan akkujen pitäisi painaa noin 40 kertaa enemmän kuin lentopetroli, jotta ne olisivat täyteen ladattuja. Sähkölentokoneita ei kuitenkaan voida valmistaa ilman akkuteknologian vallankumousta.
Vetyenergia on tehokas työkalu vähähiilisten päästöjen saavuttamiseksi ja sillä on korvaamaton rooli globaalissa energiamurroksessa. Vetyenergian merkittävä etu muihin uusiutuviin energialähteisiin verrattuna on, että sitä voidaan varastoida laajamittaisesti eri vuodenaikojen välillä. Näistä vihreä vety on ainoa keino syvälle hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen monilla teollisuudenaloilla, mukaan lukien petrokemian, teräs- ja kemianteollisuuden edustamat teollisuudenalat sekä ilmailun edustama kuljetusala. Kansainvälisen vetyenergiakomission mukaan vetyenergiamarkkinoiden odotetaan saavuttavan 2,5 biljoonaa dollaria vuoteen 2050 mennessä.
”Vety itsessään on erittäin kevyt polttoaine”, kertoi Dan Rutherford, autojen ja lentokoneiden hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen erikoistunut tutkija International Council on Clean Transportation -ympäristöjärjestöstä, Associated Pressille. ”Mutta vedyn varastointiin tarvitaan suuria säiliöitä, ja itse säiliö on erittäin painava.”
Lisäksi vetypolttoaineen käyttöönotolla on haittoja ja esteitä. Esimerkiksi lentokentillä tarvittaisiin massiivista ja kallista uutta infrastruktuuria nestemäiseen muotoon jäähdytetyn vetykaasun varastoimiseksi.
Rutherford on kuitenkin edelleen varovaisen optimistinen vedyn suhteen. Hänen tiiminsä uskoo, että vetykäyttöiset lentokoneet pystyvät lentämään noin 2 100 mailia vuoteen 2035 mennessä.
Julkaisun aika: 16.3.2023