Vetniseldsneytisrafhlöðuflugvél Universal Hydrogen fór í jómfrúarflug sitt til Moss Lake í Washington í síðustu viku. Tilraunaflugið stóð yfir í 15 mínútur og náði 3.500 feta hæð. Tilraunapallurinn er byggður á Dash8-300, stærstu vetniseldsneytisrafhlöðuflugvél heims.
Flugvélin, sem hefur fengið gælunafnið Lightning McClean, fór á loft frá Grant County alþjóðaflugvellinum (KMWH) klukkan 8:45 að morgni 2. mars og náði 3.500 feta flughæð 15 mínútum síðar. Flugið, sem byggir á sérstöku flughæfnisvottorði FAA, er fyrsta tilraunaflugið í tveggja ára sem áætlað er að nái hámarki árið 2025. Flugvélin, sem var breytt úr ATR 72 svæðisþotu, hefur aðeins eina upprunalega jarðefnaeldsneytisvél til öryggis, en hinar eru knúnar hreinu vetni.
Universal Hydrogen stefnir að því að svæðisbundnar flugaðgerðir verði alfarið knúnar vetniseldsneytisfrumum fyrir árið 2025. Í þessari prófun losar vél, sem er knúin hreinni vetniseldsneytisfrumu, aðeins vatn og mengar ekki andrúmsloftið. Þar sem þetta er forprófun gengur hin vélin enn fyrir hefðbundnu eldsneyti. Þannig að ef litið er á það er mikill munur á vinstri og hægri vélunum, jafnvel þvermál blaðanna og fjöldi blaða. Samkvæmt Universal Hydrogren eru flugvélar knúnar vetniseldsneytisfrumum öruggari, ódýrari í rekstri og hafa lítil áhrif á umhverfið. Vetniseldsneytisfrumurnar þeirra eru mátbundnar og hægt er að hlaða og afferma þær í gegnum núverandi farmaðstöðu flugvallarins, þannig að flugvöllurinn getur mætt áfyllingarþörf vetnisknúinna flugvéla án breytinga. Í orði kveðnu gætu stærri þotur gert slíkt hið sama, þar sem búist er við að túrbóflæðisvélar knúnar vetniseldsneytisfrumum verði teknar í notkun um miðjan fjórða áratug 21. aldar.
Reyndar telur Paul Eremenko, meðstofnandi og forstjóri Universal Hydrogen, að þotuvélar verði að ganga fyrir hreinu vetni um miðjan fjórða áratuginn 2030, annars þurfi fluggeirinn að fækka flugferðum til að ná bindandi losunarmarkmiðum fyrir alla fluggeirann. Afleiðingin yrði mikil hækkun á miðaverði og erfiðleikar við að fá miða. Þess vegna er brýnt að efla rannsóknir og þróun nýrra orkuflugvéla. En þetta fyrsta flug býður einnig upp á von fyrir fluggeirann.
Leiðangurinn var framkvæmdur af Alex Kroll, reyndum fyrrverandi tilraunaflugmanni bandaríska flughersins og aðalflugmanni fyrirtækisins. Hann sagði að í annarri tilraunaferðinni hefði hann getað flogið eingöngu með vetniseldsneytisrafalum, án þess að reiða sig á frumstæðar jarðefnaeldsneytisvélar. „Breytta flugvélin hefur framúrskarandi stjórnunargetu og vetniseldsneytisrafalkerfið framleiðir mun minni hávaða og titring en hefðbundnar túrbínuvélar,“ sagði Kroll.
Universal Hydrogen hefur pantað tugi farþega í vetnisknúnar svæðisbundnar þotur, þar á meðal hjá bandaríska fyrirtækinu Connect Airlines. John Thomas, forstjóri fyrirtækisins, kallaði flug Lightning McClain „grundvöll fyrir kolefnislækkun í alþjóðlegum flugiðnaði“.
Hvers vegna eru vetnisknúin flugvélar valkostur til að draga úr kolefnislosun í flugi?
Loftslagsbreytingar stofna flugsamgöngum í hættu um ókomna áratugi.
Samkvæmt World Resources Institute, rannsóknarhópi sem er rekin í Washington og starfar án hagnaðarskyni, losa flugvélar aðeins einn sjötta af koltvísýringi frá bílum og vörubílum. Hins vegar flytja flugvélar mun færri farþega á dag en bílar og vörubílar.
Fjögur stærstu flugfélögin (American, United, Delta og Southwest) juku notkun sína á þotueldsneyti um 15 prósent á milli áranna 2014 og 2019. Þrátt fyrir að skilvirkari og kolefnisminni flugvélar hafi verið teknar í framleiðslu hefur farþegafjöldi verið lækkandi frá árinu 2019.
Flugfélög hafa staðið sig fyrir því að verða kolefnishlutlaus fyrir miðja öldina og sum hafa fjárfest í sjálfbærum eldsneyti til að gera flugfélögum kleift að gegna virku hlutverki í loftslagsbreytingum.
Sjálfbær eldsneyti (e. sustainable fuels, SAFs) er lífeldsneyti framleitt úr matarolíu, dýrafitu, úrgangi frá borgarumdæmum eða öðrum hráefnum. Eldsneytið er hægt að blanda saman við hefðbundið eldsneyti til að knýja þotuhreyfla og er þegar notað í prófunarflugum og jafnvel í áætlunarflugum fyrir farþega. Hins vegar er sjálfbært eldsneyti dýrt, um þrisvar sinnum dýrara en hefðbundið þotueldsneyti. Þar sem fleiri flugfélög kaupa og nota sjálfbært eldsneyti mun verð hækka enn frekar. Talsmenn þess eru að þrýsta á hvötum eins og skattalækkanir til að auka framleiðslu.
Sjálfbær eldsneyti er talið vera brúareldsneyti sem getur dregið úr kolefnislosun þar til meiri byltingar verða náð, svo sem rafmagns- eða vetnisknúnar flugvélar. Reyndar gætu þessar tæknir ekki verið mikið notaðar í flugi í næstu 20 eða 30 ár.
Fyrirtæki eru að reyna að hanna og smíða rafmagnsflugvélar, en flestar eru litlar, þyrlulíkar flugvélar sem taka á loft og lenda lóðrétt og rúma aðeins fáa farþega.
Að smíða stóra rafknúna flugvél sem getur flutt 200 farþega – sem jafngildir meðalstórri venjulegri flugvél – myndi krefjast stærri rafhlöðu og lengri flugtíma. Samkvæmt þeim staðli þyrftu rafhlöður að vega um 40 sinnum þyngri en eldsneyti til að vera fullhlaðnar. En rafknúnar flugvélar verða ekki mögulegar án byltingar í rafhlöðutækni.
Vetnisorka er áhrifaríkt tæki til að ná lágum kolefnislosun og gegnir ómissandi hlutverki í hnattrænni orkuskiptum. Mikilvægur kostur vetnisorku umfram aðrar endurnýjanlegar orkugjafa er að hægt er að geyma hana í stórum stíl yfir árstíðir. Meðal þeirra er grænt vetni eina leiðin til djúprar kolefnislosunar í mörgum atvinnugreinum, þar á meðal iðnaðargeirum eins og jarðefna- og stáliðnaði, efnaiðnaði og samgöngugeiranum sem flugiðnaði stendur fyrir. Samkvæmt Alþjóðanefndinni um vetnisorku er gert ráð fyrir að vetnisorkumarkaðurinn muni ná 2,5 billjónum Bandaríkjadala árið 2050.
„Vetni er í sjálfu sér mjög létt eldsneyti,“ sagði Dan Rutherford, rannsakandi í kolefnislosun bíla og flugvéla hjá Alþjóðaráðinu um hreina samgöngur, umhverfissamtökum, við Associated Press. „En það þarf stóra tanka til að geyma vetni og tankurinn sjálfur er mjög þungur.“
Auk þess eru gallar og hindranir við innleiðingu vetniseldsneytis. Til dæmis þyrfti gríðarlega og dýra nýja innviði á flugvöllum til að geyma vetnisgas kælt í fljótandi form.
Rutherford er þó enn varlega bjartsýnn varðandi vetni. Teymi hans telur að vetnisknúnar flugvélar muni geta ferðast um 2.100 mílur fyrir árið 2035.
Birtingartími: 16. mars 2023