เครื่องบินเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ใหญ่ที่สุดในโลกได้ทำการบินครั้งแรกสำเร็จแล้ว

เครื่องบินเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนรุ่นสาธิตของบริษัท Universal Hydrogen ได้ทำการบินครั้งแรกที่เมืองมอสส์เลค รัฐวอชิงตัน เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว โดยเที่ยวบินทดสอบใช้เวลา 15 นาทีและบินขึ้นสูงถึง 3,500 ฟุต แพลตฟอร์มทดสอบนี้ใช้พื้นฐานจากเครื่องบิน Dash8-300 ซึ่งเป็นเครื่องบินเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ใหญ่ที่สุดในโลก

เครื่องบินที่มีชื่อเล่นว่า Lightning McClean ออกเดินทางจากสนามบินนานาชาติ Grant County (KMWH) เวลา 8.45 น. ของวันที่ 2 มีนาคม และไปถึงระดับความสูง 3,500 ฟุตในเวลา 15 นาทีต่อมา เที่ยวบินดังกล่าวซึ่งใช้ใบรับรองความสมควรเดินอากาศพิเศษของ FAA ถือเป็นเที่ยวบินทดสอบครั้งแรกในระยะเวลา 2 ปีที่คาดว่าจะเสร็จสิ้นในปี 2025 เครื่องบินลำนี้ซึ่งดัดแปลงมาจากเครื่องบินเจ็ต ATR 72 ยังคงมีเครื่องยนต์กังหันเชื้อเพลิงฟอสซิลเดิมอยู่เพียงเครื่องเดียวเพื่อความปลอดภัย ในขณะที่เครื่องยนต์ที่เหลือใช้พลังงานจากไฮโดรเจนบริสุทธิ์

Universal Hydrogen ตั้งเป้าที่จะให้เที่ยวบินในภูมิภาคขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนทั้งหมดภายในปี 2025 ในการทดสอบนี้ เครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่สะอาดจะปล่อยเฉพาะน้ำและไม่ก่อให้เกิดมลภาวะในชั้นบรรยากาศ เนื่องจากเป็นการทดสอบเบื้องต้น เครื่องยนต์อีกเครื่องจึงยังคงใช้เชื้อเพลิงแบบเดิม ดังนั้น หากพิจารณาให้ดี จะเห็นว่ามีความแตกต่างอย่างมากระหว่างเครื่องยนต์ด้านซ้ายและด้านขวา แม้กระทั่งเส้นผ่านศูนย์กลางของใบพัดและจำนวนใบพัดก็ตาม ตามข้อมูลของ Universal Hydrogren เครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนมีความปลอดภัยกว่า มีค่าใช้จ่ายในการใช้งานถูกกว่า และมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเพียงเล็กน้อย เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนของเครื่องบินเหล่านี้เป็นแบบแยกส่วนและสามารถโหลดและขนถ่ายผ่านคลังสินค้าที่มีอยู่ของสนามบินได้ ดังนั้น สนามบินจึงสามารถตอบสนองความต้องการการเติมเชื้อเพลิงของเครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจนได้โดยไม่ต้องดัดแปลง ในทางทฤษฎี เครื่องบินเจ็ทขนาดใหญ่ก็สามารถทำได้เช่นเดียวกัน โดยคาดว่าเครื่องบินเทอร์โบแฟนที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจะเริ่มใช้งานภายในกลางทศวรรษ 2030

ในความเป็นจริง พอล เอเรเมนโก ผู้ก่อตั้งร่วมและซีอีโอของ Universal Hydrogen เชื่อว่าเครื่องบินเจ็ตจะต้องใช้ไฮโดรเจนสะอาดภายในกลางทศวรรษ 2030 มิฉะนั้น อุตสาหกรรมจะต้องลดเที่ยวบินเพื่อให้บรรลุเป้าหมายการปล่อยมลพิษตามข้อกำหนดของอุตสาหกรรม ผลลัพธ์ก็คือราคาตั๋วจะพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็วและต้องดิ้นรนเพื่อให้ได้ตั๋วมา ดังนั้น จึงมีความจำเป็นอย่างเร่งด่วนที่จะต้องส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาเครื่องบินพลังงานใหม่ แต่เที่ยวบินแรกนี้ยังให้ความหวังแก่ภาคอุตสาหกรรมอีกด้วย

ภารกิจนี้ดำเนินการโดย Alex Kroll อดีตนักบินทดสอบที่มีประสบการณ์ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ และนักบินทดสอบชั้นนำของบริษัท เขากล่าวว่าในการทดสอบรอบที่สอง เขาสามารถบินโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเพียงอย่างเดียว โดยไม่ต้องพึ่งพาเครื่องยนต์เชื้อเพลิงฟอสซิลแบบดั้งเดิม "เครื่องบินที่ดัดแปลงนี้มีประสิทธิภาพในการควบคุมที่ยอดเยี่ยม และระบบพลังงานเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนยังสร้างเสียงและการสั่นสะเทือนน้อยกว่าเครื่องยนต์กังหันแบบเดิมอย่างเห็นได้ชัด" Kroll กล่าว

Universal Hydrogen ได้รับคำสั่งซื้อเครื่องบินโดยสารขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจนจากผู้โดยสารหลายสิบราย รวมถึง Connect Airlines ซึ่งเป็นบริษัทสัญชาติอเมริกัน John Thomas ประธานเจ้าหน้าที่บริหารของบริษัทกล่าวว่าเที่ยวบินของ Lightning McClain เป็น "จุดศูนย์กลางของการลดการปล่อยคาร์บอนในอุตสาหกรรมการบินทั่วโลก"

 

เหตุใดเครื่องบินขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจนจึงเป็นทางเลือกในการลดคาร์บอนในอุตสาหกรรมการบิน?

 

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกำลังทำให้การขนส่งทางอากาศมีความเสี่ยงในอีกหลายทศวรรษข้างหน้า

จากข้อมูลของสถาบันทรัพยากรโลก ซึ่งเป็นกลุ่มวิจัยไม่แสวงหากำไรในกรุงวอชิงตัน ระบุว่าการบินปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์เพียงหนึ่งในหกของรถยนต์และรถบรรทุก อย่างไรก็ตาม เครื่องบินขนส่งผู้โดยสารน้อยกว่ารถยนต์และรถบรรทุกมากในแต่ละวัน

สายการบินที่ใหญ่ที่สุด 4 แห่ง (American, United, Delta และ Southwest) เพิ่มการใช้เชื้อเพลิงเครื่องบินขึ้น 15 เปอร์เซ็นต์ระหว่างปี 2014 ถึง 2019 อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะมีการผลิตเครื่องบินที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและปล่อยคาร์บอนต่ำ แต่จำนวนผู้โดยสารมีแนวโน้มลดลงตั้งแต่ปี 2019

สายการบินต่างๆ มุ่งมั่นที่จะลดการปล่อยคาร์บอนเป็นศูนย์ภายในกลางศตวรรษนี้ และบางสายการบินก็ได้ลงทุนในเชื้อเพลิงที่ยั่งยืนเพื่อให้การบินมีบทบาทเชิงรุกในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

0 (1)

เชื้อเพลิงที่ยั่งยืน (Sustainable Fuels: SAFs) คือเชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตจากน้ำมันปรุงอาหาร ไขมันสัตว์ ขยะจากเทศบาล หรือวัตถุดิบอื่นๆ เชื้อเพลิงดังกล่าวสามารถนำไปผสมกับเชื้อเพลิงทั่วไปเพื่อขับเคลื่อนเครื่องยนต์ไอพ่น และขณะนี้มีการใช้เชื้อเพลิงดังกล่าวในเที่ยวบินทดสอบและแม้แต่ในเที่ยวบินโดยสารประจำ อย่างไรก็ตาม เชื้อเพลิงที่ยั่งยืนมีราคาแพงกว่าเชื้อเพลิงไอพ่นทั่วไปประมาณ 3 เท่า เมื่อสายการบินซื้อและใช้เชื้อเพลิงที่ยั่งยืนมากขึ้น ราคาก็จะสูงขึ้นอีก ผู้สนับสนุนกำลังผลักดันให้มีแรงจูงใจ เช่น การลดหย่อนภาษี เพื่อกระตุ้นการผลิต

เชื้อเพลิงที่ยั่งยืนถือเป็นเชื้อเพลิงสะพานที่สามารถลดการปล่อยคาร์บอนได้จนกว่าจะมีการพัฒนาที่สำคัญกว่า เช่น เครื่องบินที่ใช้พลังงานไฟฟ้าหรือไฮโดรเจน ในความเป็นจริง เทคโนโลยีเหล่านี้อาจไม่ได้ถูกนำมาใช้ในการบินอย่างแพร่หลายอีก 20 หรือ 30 ปีข้างหน้า

บริษัทต่างๆ พยายามออกแบบและสร้างเครื่องบินไฟฟ้า แต่ส่วนใหญ่เป็นเครื่องบินขนาดเล็กคล้ายเฮลิคอปเตอร์ที่ขึ้นและลงในแนวตั้งและบรรทุกผู้โดยสารเพียงไม่กี่คน

การสร้างเครื่องบินไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่สามารถบรรทุกผู้โดยสารได้ 200 คน ซึ่งเทียบเท่ากับเครื่องบินขนาดกลางทั่วไป จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่ที่ใหญ่ขึ้นและบินได้นานขึ้น ตามมาตรฐานนั้น แบตเตอรี่จะต้องมีน้ำหนักประมาณ 40 เท่าของเชื้อเพลิงเครื่องบินจึงจะชาร์จเต็มได้ แต่เครื่องบินไฟฟ้าจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้หากไม่มีการปฏิวัติเทคโนโลยีแบตเตอรี่

พลังงานไฮโดรเจนเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการลดการปล่อยคาร์บอนและมีบทบาทสำคัญที่ไม่สามารถทดแทนได้ในการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานระดับโลก ข้อได้เปรียบที่สำคัญของพลังงานไฮโดรเจนเหนือแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ คือสามารถจัดเก็บได้ในปริมาณมากตลอดฤดูกาล ไฮโดรเจนสีเขียวเป็นวิธีเดียวในการลดการปล่อยคาร์บอนอย่างล้ำลึกในหลายอุตสาหกรรม รวมถึงอุตสาหกรรมปิโตรเคมี เหล็กกล้า เคมี และอุตสาหกรรมขนส่งซึ่งได้แก่ อุตสาหกรรมการบิน ตามข้อมูลของคณะกรรมาธิการพลังงานไฮโดรเจนระหว่างประเทศ ตลาดพลังงานไฮโดรเจนคาดว่าจะมีมูลค่าถึง 2.5 ล้านล้านดอลลาร์ภายในปี 2050

แดน รัทเทอร์ฟอร์ด นักวิจัยด้านการลดคาร์บอนในรถยนต์และเครื่องบินจาก International Council on Clean Transportation ซึ่งเป็นกลุ่มสิ่งแวดล้อม กล่าวกับ Associated Press ว่า "ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงที่มีน้ำหนักเบามาก แต่คุณต้องใช้ถังขนาดใหญ่เพื่อเก็บไฮโดรเจน และถังนั้นก็หนักมาก"

นอกจากนี้ ยังมีข้อเสียและอุปสรรคต่อการนำเชื้อเพลิงไฮโดรเจนมาใช้ ตัวอย่างเช่น จำเป็นต้องมีโครงสร้างพื้นฐานใหม่ขนาดใหญ่และมีราคาแพงในสนามบินเพื่อจัดเก็บก๊าซไฮโดรเจนที่ทำความเย็นให้อยู่ในรูปของเหลว

อย่างไรก็ตาม รัทเทอร์ฟอร์ดยังคงมองในแง่ดีเกี่ยวกับไฮโดรเจนอย่างระมัดระวัง โดยทีมงานของเขาเชื่อว่าเครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจนจะสามารถเดินทางได้ประมาณ 2,100 ไมล์ภายในปี 2035


เวลาโพสต์ : 16 มี.ค. 2566
แชทออนไลน์ผ่าน WhatsApp!