Demonstran sel bahan api hidrogen Universal Hydrogen telah membuat penerbangan sulungnya ke Moss Lake, Washington, minggu lalu. Penerbangan ujian itu berlangsung selama 15 minit dan mencapai ketinggian 3,500 kaki. Platform ujian ini berasaskan Dash8-300, pesawat sel bahan api hidrogen terbesar di dunia.
Pesawat yang digelar Lightning McClean itu berlepas dari Lapangan Terbang Antarabangsa Grant County (KMWH) pada jam 8:45 pagi, 2 Mac dan mencapai altitud pelayaran 3,500 kaki 15 minit kemudian. Penerbangan itu, berdasarkan sijil Kelayakan Udara Khas FAA, merupakan penerbangan ujian pertama daripada penerbangan dua tahun yang dijangka mencapai kemuncaknya pada tahun 2025. Pesawat itu, yang telah diubah suai daripada jet serantau ATR 72, hanya mengekalkan satu enjin turbin bahan api fosil asal untuk keselamatan, manakala selebihnya dikuasakan oleh hidrogen tulen.
Universal Hydrogen menyasarkan operasi penerbangan serantau dikuasakan sepenuhnya oleh sel bahan api hidrogen menjelang 2025. Dalam ujian ini, enjin yang dikuasakan oleh sel bahan api hidrogen bersih hanya mengeluarkan air dan tidak mencemarkan atmosfera. Oleh kerana ia merupakan ujian awal, enjin yang satu lagi masih menggunakan bahan api konvensional. Jadi jika anda melihatnya, terdapat perbezaan yang besar antara enjin kiri dan kanan, malah diameter bilah dan bilangan bilah. Menurut Universal Hydrogren, pesawat yang dikuasakan oleh sel bahan api hidrogen adalah lebih selamat, lebih murah untuk dikendalikan dan mempunyai sedikit kesan terhadap alam sekitar. Sel bahan api hidrogen mereka adalah modular dan boleh dimuatkan dan dipunggah melalui kemudahan kargo sedia ada lapangan terbang, jadi lapangan terbang boleh memenuhi keperluan pengisian semula pesawat berkuasa hidrogen tanpa pengubahsuaian. Secara teorinya, jet yang lebih besar boleh melakukan perkara yang sama, dengan turbofan yang dikuasakan oleh sel bahan api hidrogen dijangka akan digunakan menjelang pertengahan 2030-an.
Malah, Paul Eremenko, pengasas bersama dan Ketua Pegawai Eksekutif Universal Hydrogen, percaya pesawat jet perlu menggunakan hidrogen bersih menjelang pertengahan tahun 2030-an, jika tidak, industri perlu mengurangkan penerbangan untuk memenuhi sasaran pelepasan wajib seluruh industri. Hasilnya ialah kenaikan harga tiket yang mendadak dan kesukaran untuk mendapatkan tiket. Oleh itu, adalah penting untuk menggalakkan penyelidikan dan pembangunan pesawat tenaga baharu. Tetapi penerbangan pertama ini juga menawarkan sedikit harapan untuk industri.
Misi itu telah dijalankan oleh Alex Kroll, bekas juruterbang ujian Tentera Udara AS yang berpengalaman dan juruterbang ujian utama syarikat itu. Beliau berkata bahawa dalam lawatan ujian kedua, beliau dapat terbang sepenuhnya menggunakan penjana sel bahan api hidrogen, tanpa bergantung pada enjin bahan api fosil primitif. "Pesawat yang diubah suai itu mempunyai prestasi pengendalian yang sangat baik dan sistem kuasa sel bahan api hidrogen menghasilkan bunyi dan getaran yang jauh lebih sedikit berbanding enjin turbin konvensional," kata Kroll.
Universal Hydrogen mempunyai berpuluh-puluh pesanan penumpang untuk jet serantau berkuasa hidrogen, termasuk Connect Airlines, sebuah syarikat Amerika. John Thomas, ketua eksekutif syarikat itu, menyifatkan penerbangan Lightning McClain sebagai "titik sifar untuk penyahkarbonan industri penerbangan global."
Mengapakah pesawat berkuasa hidrogen merupakan pilihan untuk pengurangan karbon dalam penerbangan?
Perubahan iklim meletakkan pengangkutan udara dalam risiko untuk beberapa dekad akan datang.
Penerbangan hanya mengeluarkan satu perenam karbon dioksida berbanding kereta dan trak, menurut World Resources Institute, sebuah kumpulan penyelidikan bukan untung yang berpangkalan di Washington. Walau bagaimanapun, pesawat membawa penumpang yang jauh lebih sedikit setiap hari berbanding kereta dan trak.
Empat syarikat penerbangan terbesar (American, United, Delta dan Southwest) telah meningkatkan penggunaan bahan api jet mereka sebanyak 15 peratus antara 2014 dan 2019. Walau bagaimanapun, meskipun pesawat yang lebih cekap dan rendah karbon telah dikeluarkan, bilangan penumpang telah menunjukkan trend menurun sejak 2019.
Syarikat penerbangan komited untuk menjadi neutral karbon menjelang pertengahan abad ini, dan ada yang telah melabur dalam bahan api lestari untuk membolehkan penerbangan memainkan peranan aktif dalam perubahan iklim.
Bahan api lestari (SAF) ialah biobahan api yang diperbuat daripada minyak masak, lemak haiwan, sisa perbandaran atau bahan mentah lain. Bahan api ini boleh dicampur dengan bahan api konvensional untuk menggerakkan enjin jet dan telah pun digunakan dalam penerbangan ujian dan juga penerbangan penumpang yang dijadualkan. Walau bagaimanapun, bahan api lestari adalah mahal, kira-kira tiga kali ganda lebih mahal daripada bahan api jet konvensional. Memandangkan lebih banyak syarikat penerbangan membeli dan menggunakan bahan api lestari, harga akan terus meningkat. Penyokong mendesak insentif seperti pengecualian cukai untuk meningkatkan pengeluaran.
Bahan api lestari dilihat sebagai bahan api jambatan yang boleh mengurangkan pelepasan karbon sehingga penemuan yang lebih ketara seperti pesawat elektrik atau berkuasa hidrogen dicapai. Malah, teknologi ini mungkin tidak akan digunakan secara meluas dalam penerbangan untuk 20 atau 30 tahun lagi.
Syarikat-syarikat sedang cuba mereka bentuk dan membina pesawat elektrik, tetapi kebanyakannya adalah pesawat kecil seperti helikopter yang berlepas dan mendarat secara menegak dan hanya memuatkan segelintir penumpang.
Membuat pesawat elektrik besar yang mampu membawa 200 penumpang -- bersamaan dengan penerbangan standard bersaiz sederhana -- memerlukan bateri yang lebih besar dan masa penerbangan yang lebih lama. Mengikut piawaian itu, bateri perlu mempunyai berat kira-kira 40 kali ganda lebih berat daripada bahan api jet untuk dicas sepenuhnya. Tetapi pesawat elektrik tidak akan dapat dilakukan tanpa revolusi dalam teknologi bateri.
Tenaga hidrogen merupakan alat yang berkesan untuk mencapai pelepasan karbon rendah dan memainkan peranan yang tidak tergantikan dalam peralihan tenaga global. Kelebihan ketara tenaga hidrogen berbanding sumber tenaga boleh diperbaharui yang lain ialah ia boleh disimpan pada skala besar merentasi musim. Antaranya, hidrogen hijau merupakan satu-satunya cara penyahkarbonan mendalam dalam banyak industri, termasuk bidang perindustrian yang diwakili oleh petrokimia, keluli, industri kimia dan industri pengangkutan yang diwakili oleh penerbangan. Menurut Suruhanjaya Antarabangsa mengenai Tenaga Hidrogen, pasaran tenaga hidrogen dijangka mencecah $2.5 trilion menjelang 2050.
"Hidrogen itu sendiri adalah bahan api yang sangat ringan," kata Dan Rutherford, seorang penyelidik penyahkarbonan kereta dan pesawat di Majlis Antarabangsa Pengangkutan Bersih, sebuah kumpulan alam sekitar, kepada Associated Press. "Tetapi anda memerlukan tangki besar untuk menyimpan hidrogen, dan tangki itu sendiri sangat berat."
Di samping itu, terdapat kelemahan dan halangan kepada pelaksanaan bahan api hidrogen. Contohnya, infrastruktur baharu yang besar dan mahal diperlukan di lapangan terbang untuk menyimpan gas hidrogen yang disejukkan ke dalam bentuk cecair.
Namun begitu, Rutherford tetap optimis dengan berhati-hati tentang hidrogen. Pasukannya percaya pesawat berkuasa hidrogen akan dapat bergerak sejauh kira-kira 2,100 batu menjelang 2035.
Masa siaran: 16 Mac 2023