เครื่องบินพลังงานไฮโดรเจนขนาดใหญ่ที่สุดในโลกได้ทำการบินทดสอบครั้งแรกสำเร็จแล้ว

เครื่องบินต้นแบบพลังงานไฮโดรเจนของ Universal Hydrogen ทำการบินทดสอบครั้งแรกไปยังเมืองมอสส์เลค รัฐวอชิงตัน เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว การบินทดสอบใช้เวลา 15 นาที และบินขึ้นไปถึงระดับความสูง 3,500 ฟุต แพลตฟอร์มการทดสอบนี้ใช้พื้นฐานมาจาก Dash8-300 ซึ่งเป็นเครื่องบินพลังงานไฮโดรเจนที่ใหญ่ที่สุดในโลก

เครื่องบินลำดังกล่าว ซึ่งมีชื่อเล่นว่า ไลท์นิ่ง แม็คคลีน ออกเดินทางจากสนามบินนานาชาติแกรนท์เคาน์ตี้ (KMWH) เวลา 8:45 น. ในวันที่ 2 มีนาคม และไต่ระดับความสูงที่ 3,500 ฟุตในอีก 15 นาทีต่อมา การบินครั้งนี้ ซึ่งได้รับอนุญาตตามใบรับรองความสมควรเดินอากาศพิเศษของ FAA เป็นเที่ยวบินทดสอบครั้งแรกจากทั้งหมดสองปี ซึ่งคาดว่าจะสิ้นสุดในปี 2025 เครื่องบินลำนี้ ซึ่งดัดแปลงมาจากเครื่องบินเจ็ทภูมิภาค ATR 72 ยังคงใช้เครื่องยนต์กังหันเชื้อเพลิงฟอสซิลดั้งเดิมเพียงเครื่องเดียวเพื่อความปลอดภัย ส่วนที่เหลือใช้พลังงานจากไฮโดรเจนบริสุทธิ์

บริษัท Universal Hydrogen ตั้งเป้าหมายที่จะให้เครื่องบินโดยสารระดับภูมิภาคใช้พลังงานจากเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนทั้งหมดภายในปี 2025 ในการทดสอบนี้ เครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสะอาดปล่อยเพียงน้ำออกมาและไม่ก่อให้เกิดมลพิษในชั้นบรรยากาศ เนื่องจากเป็นการทดสอบเบื้องต้น เครื่องยนต์อีกเครื่องจึงยังคงใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมอยู่ ดังนั้นหากมองดูแล้ว จะเห็นความแตกต่างอย่างมากระหว่างเครื่องยนต์ด้านซ้ายและด้านขวา แม้กระทั่งเส้นผ่านศูนย์กลางของใบพัดและจำนวนใบพัด ตามข้อมูลของ Universal Hydrogen เครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนมีความปลอดภัยกว่า ประหยัดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน และมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อย เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนของพวกเขามีลักษณะเป็นแบบโมดูลาร์และสามารถบรรจุและขนถ่ายผ่านสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการขนส่งสินค้าที่มีอยู่ของสนามบินได้ ดังนั้นสนามบินจึงสามารถตอบสนองความต้องการในการเติมเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องบินที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนได้โดยไม่ต้องดัดแปลงใดๆ ในทางทฤษฎี เครื่องบินเจ็ตขนาดใหญ่ก็สามารถทำเช่นเดียวกันได้ โดยคาดว่าจะมีการใช้งานเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในช่วงกลางทศวรรษ 2030

ที่จริงแล้ว พอล เอเรเมนโก ผู้ร่วมก่อตั้งและซีอีโอของยูนิเวอร์แซล ไฮโดรเจน เชื่อว่าเครื่องบินโดยสารจะต้องใช้ไฮโดรเจนสะอาดเป็นเชื้อเพลิงภายในกลางทศวรรษ 2030 มิเช่นนั้นอุตสาหกรรมการบินจะต้องลดเที่ยวบินลงเพื่อให้บรรลุเป้าหมายการปล่อยมลพิษที่บังคับใช้ทั่วทั้งอุตสาหกรรม ผลที่ตามมาคือราคาตั๋วจะพุ่งสูงขึ้นอย่างมากและการจองตั๋วจะยากลำบาก ดังนั้น การส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาเครื่องบินพลังงานใหม่จึงเป็นเรื่องเร่งด่วน แต่เที่ยวบินแรกนี้ก็ให้ความหวังแก่อุตสาหกรรมเช่นกัน

ภารกิจนี้ดำเนินการโดยอเล็กซ์ โครลล์ อดีตนักบินทดสอบมากประสบการณ์ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ และหัวหน้านักบินทดสอบของบริษัท เขาบอกว่าในการทดสอบครั้งที่สอง เขาสามารถบินได้โดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนทั้งหมด โดยไม่ต้องพึ่งพาเครื่องยนต์เชื้อเพลิงฟอสซิลแบบดั้งเดิม “เครื่องบินที่ได้รับการดัดแปลงมีสมรรถนะการควบคุมที่ยอดเยี่ยม และระบบพลังงานเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสร้างเสียงและการสั่นสะเทือนน้อยกว่าเครื่องยนต์กังหันแบบดั้งเดิมอย่างมาก” โครลล์กล่าว

บริษัท Universal Hydrogen มีคำสั่งซื้อเครื่องบินโดยสารพลังงานไฮโดรเจนหลายสิบลำ รวมถึงสายการบิน Connect Airlines ซึ่งเป็นบริษัทสัญชาติอเมริกัน จอห์น โทมัส ประธานเจ้าหน้าที่บริหารของบริษัท กล่าวว่าเที่ยวบินของไลท์นิ่ง แม็คเคลน เป็น "จุดเริ่มต้นของการลดการปล่อยคาร์บอนในอุตสาหกรรมการบินทั่วโลก"

 

เหตุใดเครื่องบินที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนจึงเป็นทางเลือกหนึ่งในการลดการปล่อยคาร์บอนในอุตสาหกรรมการบิน?

 

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกำลังทำให้การขนส่งทางอากาศตกอยู่ในความเสี่ยงไปอีกหลายทศวรรษข้างหน้า

จากข้อมูลของสถาบันทรัพยากรโลก (World Resources Institute) ซึ่งเป็นกลุ่มวิจัยไม่แสวงหาผลกำไรในกรุงวอชิงตัน ระบุว่า การบินปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพียงหนึ่งในหกของรถยนต์และรถบรรทุก อย่างไรก็ตาม เครื่องบินบรรทุกผู้โดยสารต่อวันน้อยกว่ารถยนต์และรถบรรทุกมาก

สายการบินขนาดใหญ่ที่สุด 4 แห่ง (อเมริกัน ยูไนเต็ด เดลต้า และเซาท์เวสต์) เพิ่มการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินขึ้น 15 เปอร์เซ็นต์ระหว่างปี 2014 ถึง 2019 อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะมีการผลิตเครื่องบินที่มีประสิทธิภาพและปล่อยคาร์บอนต่ำมากขึ้น แต่จำนวนผู้โดยสารกลับลดลงอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ปี 2019 เป็นต้นมา

สายการบินต่างๆ มุ่งมั่นที่จะลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนให้เป็นศูนย์ภายในกลางศตวรรษนี้ และบางแห่งได้ลงทุนในเชื้อเพลิงที่ยั่งยืนเพื่อให้อุตสาหกรรมการบินมีบทบาทสำคัญในการแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

0 (1)

เชื้อเพลิงยั่งยืน (SAFs) คือเชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตจากน้ำมันปรุงอาหาร ไขมันสัตว์ ขยะมูลฝอย หรือวัตถุดิบอื่นๆ เชื้อเพลิงชนิดนี้สามารถผสมกับเชื้อเพลิงทั่วไปเพื่อใช้เป็นพลังงานขับเคลื่อนเครื่องยนต์เจ็ท และกำลังถูกนำไปใช้ในการทดสอบการบินและแม้กระทั่งในเที่ยวบินโดยสารประจำทางแล้ว อย่างไรก็ตาม เชื้อเพลิงยั่งยืนมีราคาแพง ประมาณสามเท่าของเชื้อเพลิงเจ็ททั่วไป เมื่อมีสายการบินซื้อและใช้เชื้อเพลิงยั่งยืนมากขึ้น ราคาจะสูงขึ้นไปอีก ผู้สนับสนุนกำลังผลักดันให้มีมาตรการจูงใจ เช่น การลดหย่อนภาษี เพื่อกระตุ้นการผลิต

เชื้อเพลิงที่ยั่งยืนถูกมองว่าเป็นเชื้อเพลิงชั่วคราวที่สามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้จนกว่าจะมีการพัฒนาที่สำคัญกว่า เช่น เครื่องบินไฟฟ้าหรือเครื่องบินที่ใช้พลังงานไฮโดรเจน อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีเหล่านี้อาจยังไม่ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินอีก 20 หรือ 30 ปีข้างหน้า

บริษัทต่างๆ พยายามออกแบบและสร้างเครื่องบินไฟฟ้า แต่ส่วนใหญ่เป็นเครื่องบินขนาดเล็กคล้ายเฮลิคอปเตอร์ที่ขึ้นลงในแนวดิ่งและบรรทุกผู้โดยสารได้เพียงไม่กี่คน

การสร้างเครื่องบินไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่สามารถบรรทุกผู้โดยสารได้ 200 คน ซึ่งเทียบเท่ากับเที่ยวบินมาตรฐานขนาดกลาง จะต้องใช้แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ขึ้นและระยะเวลาบินที่ยาวนานขึ้น ตามมาตรฐานนั้น แบตเตอรี่จะต้องมีน้ำหนักประมาณ 40 เท่าของน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องบินเจ็ตจึงจะชาร์จเต็มได้ แต่เครื่องบินไฟฟ้าจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้หากปราศจากการปฏิวัติเทคโนโลยีแบตเตอรี่

พลังงานไฮโดรเจนเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน และมีบทบาทที่ขาดไม่ได้ในการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานระดับโลก ข้อได้เปรียบที่สำคัญของพลังงานไฮโดรเจนเหนือแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ คือสามารถจัดเก็บได้ในปริมาณมากตลอดหลายฤดูกาล ในบรรดาแหล่งพลังงานเหล่านั้น ไฮโดรเจนสีเขียวเป็นเพียงวิธีการเดียวในการลดการปล่อยคาร์บอนอย่างลึกซึ้งในหลายอุตสาหกรรม รวมถึงอุตสาหกรรมปิโตรเคมี เหล็ก เคมีภัณฑ์ และอุตสาหกรรมการขนส่ง เช่น การบิน จากข้อมูลของคณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยพลังงานไฮโดรเจน ตลาดพลังงานไฮโดรเจนคาดว่าจะเติบโตถึง 2.5 ล้านล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2050

แดน รัทเธอร์ฟอร์ด นักวิจัยด้านการลดการปล่อยคาร์บอนจากรถยนต์และเครื่องบินของสภาการขนส่งสะอาดระหว่างประเทศ ซึ่งเป็นกลุ่มอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม กล่าวกับสำนักข่าวเอพีว่า "ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงที่เบามาก แต่คุณต้องใช้ถังขนาดใหญ่ในการจัดเก็บไฮโดรเจน และตัวถังเองก็หนักมาก"

นอกจากนี้ การนำเชื้อเพลิงไฮโดรเจนมาใช้ยังมีข้อเสียและอุปสรรคอยู่ ตัวอย่างเช่น จะต้องมีการสร้างโครงสร้างพื้นฐานใหม่ขนาดใหญ่และมีราคาแพงที่สนามบินเพื่อจัดเก็บก๊าซไฮโดรเจนที่เย็นตัวลงจนอยู่ในรูปของเหลว

ถึงกระนั้น รัทเธอร์ฟอร์ดก็ยังคงมองโลกในแง่ดีอย่างระมัดระวังเกี่ยวกับไฮโดรเจน ทีมของเขาเชื่อว่าเครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจนจะสามารถเดินทางได้ประมาณ 2,100 ไมล์ภายในปี 2035


วันที่โพสต์: 16 มีนาคม 2023
แชทออนไลน์ผ่าน WhatsApp!