Pagājušajā nedēļā uzņēmuma “Universal Hydrogen” ūdeņraža degvielas elementu demonstrācijas lidaparāts veica savu pirmo lidojumu uz Mosleiku, Vašingtonas štatā. Testa lidojums ilga 15 minūtes, un tā laikā tika sasniegts 3500 pēdu augstums. Testa platforma ir balstīta uz Dash8-300, pasaulē lielāko ūdeņraža degvielas elementu lidmašīnu.
Lidmašīna, kuras iesauka bija Zibens Maklīns, pacēlās no Granta apgabala starptautiskās lidostas (KMWH) 2. martā plkst. 8:45 un 15 minūtes vēlāk sasniedza 3500 pēdu kreisēšanas augstumu. Lidojums, kas veikts, pamatojoties uz FAA speciālo lidojumderīguma sertifikātu, ir pirmais no divus gadus ilga testa lidojuma, kura kulminācija paredzēta 2025. gadā. Lidmašīnai, kas tika pārveidota no ATR 72 reģionālās reaktīvās lidmašīnas, drošības nolūkos ir saglabāts tikai viens oriģinālais fosilā kurināmā turbīnu dzinējs, bet pārējie darbojas ar tīru ūdeņradi.
“Universal Hydrogen” mērķis ir līdz 2025. gadam reģionālie lidojumi tiktu pilnībā darbināti ar ūdeņraža degvielas elementiem. Šajā testā dzinējs, ko darbina tīra ūdeņraža degvielas elements, izdala tikai ūdeni un nepiesārņo atmosfēru. Tā kā šī ir sākotnējā pārbaude, otrs dzinējs joprojām darbojas ar parasto degvielu. Tātad, ja paskatās uz to, pastāv liela atšķirība starp kreisās un labās puses dzinējiem, pat lāpstiņu diametrā un skaitā. Saskaņā ar “Universal Hydrogren” datiem, lidmašīnas, ko darbina ūdeņraža degvielas elementi, ir drošākas, lētākas ekspluatācijā un tām ir maza ietekme uz vidi. To ūdeņraža degvielas elementi ir modulāri un tos var iekraut un izkraut, izmantojot lidostas esošās kravas telpas, tāpēc lidosta var apmierināt ar ūdeņradi darbināmu lidmašīnu papildināšanas vajadzības bez modifikācijām. Teorētiski lielākas reaktīvās lidmašīnas varētu darīt to pašu, un paredzams, ka līdz 2030. gadu vidum tiks izmantoti ar ūdeņraža degvielas elementiem darbināmi turbopropulsori.
Patiesībā Pols Eremenko, uzņēmuma “Universal Hydrogen” līdzdibinātājs un izpilddirektors, uzskata, ka līdz 2030. gadu vidum reaktīvajām lidmašīnām būs jādarbojas ar tīru ūdeņradi, pretējā gadījumā nozarei būs jāsamazina lidojumu skaits, lai sasniegtu obligātos nozares mēroga emisiju mērķus. Rezultātā strauji pieaugtu biļešu cenas un būtu grūti iegūt biļetes. Tāpēc ir steidzami jāveicina jaunu enerģiju izmantojošu lidmašīnu pētniecība un attīstība. Taču šis pirmais lidojums sniedz arī zināmu cerību nozarei.
Misiju veica Alekss Krols, pieredzējis bijušais ASV Gaisa spēku izmēģinājuma pilots un uzņēmuma vadošais izmēģinājuma pilots. Viņš teica, ka otrajā izmēģinājuma tūrē viņam izdevās lidot pilnībā ar ūdeņraža degvielas elementu ģeneratoriem, nepaļaujoties uz primitīviem fosilā kurināmā dzinējiem. "Modificētajam lidaparātam ir lieliska vadāmība, un ūdeņraža degvielas elementu energosistēma rada ievērojami mazāk trokšņa un vibrācijas nekā parastie turbīnu dzinēji," sacīja Krols.
Universal Hydrogen ir pasūtījis desmitiem pasažieru ar ūdeņradi darbināmām reģionālajām lidmašīnām, tostarp amerikāņu uzņēmums Connect Airlines. Uzņēmuma izpilddirektors Džons Tomass nosauca Lightning McClain lidojumu par "globālās aviācijas nozares dekarbonizācijas epicentru".
Kāpēc ar ūdeņradi darbināmi lidaparāti ir iespēja samazināt oglekļa dioksīda emisijas aviācijā?
Klimata pārmaiņas apdraud gaisa transportu uz vairākām desmitgadēm.
Saskaņā ar Vašingtonā bāzētās bezpeļņas pētniecības grupas Pasaules resursu institūta datiem aviācija izdala tikai vienu sesto daļu no oglekļa dioksīda emisijām nekā automašīnas un kravas automašīnas. Tomēr lidmašīnas dienā pārvadā daudz mazāk pasažieru nekā automašīnas un kravas automašīnas.
Četras lielākās aviokompānijas (American, United, Delta un Southwest) no 2014. līdz 2019. gadam palielināja reaktīvo dzinēju degvielas patēriņu par 15 procentiem. Tomēr, neskatoties uz to, ka ražošanā ir ieviestas efektīvākas un mazoglekļa lidmašīnas, pasažieru skaits kopš 2019. gada ir samazinājies.
Lidkompānijas ir apņēmušās līdz gadsimta vidum kļūt oglekļa neitrālas, un dažas ir ieguldījušas līdzekļus ilgtspējīgās degvielās, lai aviācija varētu aktīvi iesaistīties klimata pārmaiņu apkarošanā.
Ilgtspējīgas degvielas (IDD) ir biodegvielas, kas ražotas no cepamās eļļas, dzīvnieku taukiem, sadzīves atkritumiem vai citām izejvielām. Degvielu var sajaukt ar parasto degvielu, lai darbinātu reaktīvos dzinējus, un tā jau tiek izmantota testa lidojumos un pat regulāros pasažieru lidojumos. Tomēr ilgtspējīga degviela ir dārga, aptuveni trīs reizes dārgāka nekā parastā reaktīvo degviela. Tā kā arvien vairāk aviokompāniju iegādāsies un izmantos ilgtspējīgu degvielu, cenas vēl vairāk pieaugs. Atbalstītāji pieprasa tādus stimulus kā nodokļu atlaides, lai veicinātu ražošanu.
Ilgtspējīgas degvielas tiek uzskatītas par pārejas degvielu, kas var samazināt oglekļa emisijas, līdz tiks sasniegti nozīmīgāki sasniegumi, piemēram, elektriskās vai ar ūdeņradi darbināmās lidmašīnas. Faktiski šīs tehnoloģijas, iespējams, netiks plaši izmantotas aviācijā vēl 20 vai 30 gadus.
Uzņēmumi cenšas projektēt un būvēt elektriskās lidmašīnas, taču lielākā daļa ir mazas, helikopteriem līdzīgas lidmašīnas, kas paceļas un nolaižas vertikāli un kurās ir tikai nedaudz pasažieru.
Lai izgatavotu lielu elektrisko lidmašīnu, kas spēj pārvadāt 200 pasažierus — kas ir līdzvērtīgi vidēja izmēra standarta lidojumam —, būtu nepieciešami lielāki akumulatori un ilgāks lidojuma laiks. Saskaņā ar šo standartu akumulatoriem būtu jāsver aptuveni 40 reizes vairāk nekā reaktīvo degvielu, lai tos pilnībā uzlādētu. Taču elektriskās lidmašīnas nebūs iespējamas bez akumulatoru tehnoloģijas revolūcijas.
Ūdeņraža enerģija ir efektīvs instruments, lai sasniegtu zemu oglekļa emisiju līmeni, un tai ir neaizstājama loma globālajā enerģijas pārejā. Ūdeņraža enerģijas būtiska priekšrocība salīdzinājumā ar citiem atjaunojamiem enerģijas avotiem ir tā, ka to var uzglabāt plašā mērogā dažādos gadalaikos. Starp tiem zaļais ūdeņradis ir vienīgais dziļas dekarbonizācijas līdzeklis daudzās nozarēs, tostarp naftas ķīmijas, tērauda, ķīmiskās rūpniecības un transporta nozares, ko pārstāv aviācija, jomās. Saskaņā ar Starptautiskās ūdeņraža enerģijas komisijas datiem, paredzams, ka ūdeņraža enerģijas tirgus līdz 2050. gadam sasniegs 2,5 triljonus ASV dolāru.
"Ūdeņradis pats par sevi ir ļoti viegla degviela," aģentūrai Associated Press pastāstīja Dens Raterfords, vides aizsardzības grupas Starptautiskās tīras transporta padomes pētnieks automašīnu un lidmašīnu dekarbonizācijas jomā. "Taču ūdeņraža uzglabāšanai ir nepieciešamas lielas tvertnes, un pati tvertne ir ļoti smaga."
Turklāt ūdeņraža degvielas ieviešanai ir trūkumi un šķēršļi. Piemēram, lidostās būtu nepieciešama milzīga un dārga jauna infrastruktūra, lai uzglabātu atdzesētu ūdeņraža gāzi šķidrā veidā.
Tomēr Raterfords joprojām ir piesardzīgi optimistisks par ūdeņradi. Viņa komanda uzskata, ka ar ūdeņradi darbināmas lidmašīnas līdz 2035. gadam spēs nolidot aptuveni 2100 jūdzes.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 16. marts