Mẫu thử nghiệm máy bay sử dụng pin nhiên liệu hydro của Universal Hydrogen đã thực hiện chuyến bay thử nghiệm đầu tiên đến Moss Lake, Washington vào tuần trước. Chuyến bay thử nghiệm kéo dài 15 phút và đạt độ cao 3.500 feet (khoảng 1.222 mét). Nền tảng thử nghiệm dựa trên Dash8-300, máy bay sử dụng pin nhiên liệu hydro lớn nhất thế giới.
Chiếc máy bay, được đặt biệt danh là Lightning McClean, cất cánh từ Sân bay Quốc tế Grant County (KMWH) lúc 8:45 sáng ngày 2 tháng 3 và đạt độ cao hành trình 3.500 feet sau 15 phút. Chuyến bay này, dựa trên giấy chứng nhận đủ điều kiện bay đặc biệt của FAA, là chuyến bay thử nghiệm đầu tiên trong chuỗi hai năm dự kiến kết thúc vào năm 2025. Chiếc máy bay, được cải tiến từ máy bay phản lực khu vực ATR 72, chỉ giữ lại một động cơ tuabin nhiên liệu hóa thạch nguyên bản vì lý do an toàn, trong khi các động cơ còn lại được vận hành bằng hydro nguyên chất.
Universal Hydrogen đặt mục tiêu vận hành các chuyến bay khu vực hoàn toàn bằng pin nhiên liệu hydro vào năm 2025. Trong thử nghiệm này, động cơ sử dụng pin nhiên liệu hydro sạch chỉ thải ra nước và không gây ô nhiễm bầu khí quyển. Vì đây là thử nghiệm sơ bộ, động cơ còn lại vẫn đang chạy bằng nhiên liệu thông thường. Vì vậy, nếu quan sát kỹ, bạn sẽ thấy sự khác biệt lớn giữa động cơ bên trái và bên phải, ngay cả đường kính cánh quạt và số lượng cánh quạt. Theo Universal Hydrogen, máy bay sử dụng pin nhiên liệu hydro an toàn hơn, chi phí vận hành rẻ hơn và ít tác động đến môi trường. Pin nhiên liệu hydro của họ có cấu trúc mô-đun và có thể được chất dỡ thông qua các cơ sở vận chuyển hàng hóa hiện có của sân bay, do đó sân bay có thể đáp ứng nhu cầu tiếp nhiên liệu cho máy bay chạy bằng hydro mà không cần sửa đổi. Về lý thuyết, các máy bay phản lực lớn hơn cũng có thể làm được điều tương tự, với các động cơ phản lực cánh quạt sử dụng pin nhiên liệu hydro dự kiến sẽ được đưa vào sử dụng vào giữa những năm 2030.
Trên thực tế, Paul Eremenko, đồng sáng lập kiêm CEO của Universal Hydrogen, tin rằng máy bay phản lực sẽ phải chạy bằng hydro sạch vào giữa những năm 2030, nếu không ngành hàng không sẽ phải cắt giảm các chuyến bay để đáp ứng các mục tiêu phát thải bắt buộc trên toàn ngành. Kết quả là giá vé sẽ tăng mạnh và việc mua vé sẽ trở nên khó khăn hơn. Do đó, việc thúc đẩy nghiên cứu và phát triển máy bay năng lượng mới là vô cùng cấp thiết. Nhưng chuyến bay đầu tiên này cũng mang lại một số hy vọng cho ngành công nghiệp.
Nhiệm vụ này được thực hiện bởi Alex Kroll, một cựu phi công thử nghiệm giàu kinh nghiệm của Không quân Hoa Kỳ và là phi công thử nghiệm chính của công ty. Ông cho biết trong chuyến bay thử nghiệm thứ hai, ông đã có thể bay hoàn toàn bằng máy phát điện pin nhiên liệu hydro, mà không cần dựa vào động cơ nhiên liệu hóa thạch thô sơ. "Máy bay được cải tiến có hiệu suất điều khiển tuyệt vời và hệ thống năng lượng pin nhiên liệu hydro tạo ra ít tiếng ồn và độ rung hơn đáng kể so với động cơ tuabin thông thường," Kroll nói.
Universal Hydrogen đã nhận được hàng chục đơn đặt hàng máy bay phản lực khu vực chạy bằng hydro, trong đó có Connect Airlines, một công ty của Mỹ. John Thomas, giám đốc điều hành của công ty, gọi chuyến bay của Lightning McClain là "điểm khởi đầu cho quá trình khử carbon trong ngành hàng không toàn cầu".
Tại sao máy bay chạy bằng hydro lại là một lựa chọn để giảm lượng khí thải carbon trong ngành hàng không?
Biến đổi khí hậu đang đe dọa ngành vận tải hàng không trong nhiều thập kỷ tới.
Theo Viện Tài nguyên Thế giới, một nhóm nghiên cứu phi lợi nhuận có trụ sở tại Washington, ngành hàng không chỉ thải ra lượng khí carbon dioxide bằng một phần sáu so với ô tô và xe tải. Tuy nhiên, máy bay chở ít hành khách hơn nhiều mỗi ngày so với ô tô và xe tải.
Bốn hãng hàng không lớn nhất (American, United, Delta và Southwest) đã tăng mức tiêu thụ nhiên liệu máy bay phản lực lên 15% trong giai đoạn từ năm 2014 đến năm 2019. Tuy nhiên, bất chấp việc đưa vào sản xuất các máy bay hiệu quả hơn và ít phát thải carbon hơn, số lượng hành khách vẫn có xu hướng giảm kể từ năm 2019.
Các hãng hàng không cam kết trở thành trung hòa carbon vào giữa thế kỷ này, và một số hãng đã đầu tư vào nhiên liệu bền vững để cho phép ngành hàng không đóng vai trò tích cực trong việc chống biến đổi khí hậu.
Nhiên liệu bền vững (SAF) là nhiên liệu sinh học được sản xuất từ dầu ăn, mỡ động vật, chất thải đô thị hoặc các nguyên liệu khác. Loại nhiên liệu này có thể được pha trộn với nhiên liệu thông thường để cung cấp năng lượng cho động cơ phản lực và hiện đang được sử dụng trong các chuyến bay thử nghiệm và thậm chí cả trên các chuyến bay chở khách theo lịch trình. Tuy nhiên, nhiên liệu bền vững rất đắt, gấp khoảng ba lần so với nhiên liệu phản lực thông thường. Khi ngày càng nhiều hãng hàng không mua và sử dụng nhiên liệu bền vững, giá cả sẽ còn tăng cao hơn nữa. Những người ủng hộ đang thúc đẩy các biện pháp khuyến khích như giảm thuế để thúc đẩy sản xuất.
Nhiên liệu bền vững được xem là nhiên liệu chuyển tiếp có thể giúp giảm lượng khí thải carbon cho đến khi đạt được những đột phá quan trọng hơn như máy bay chạy bằng điện hoặc hydro. Trên thực tế, những công nghệ này có thể chưa được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không trong vòng 20 đến 30 năm nữa.
Các công ty đang cố gắng thiết kế và chế tạo máy bay điện, nhưng hầu hết đều là những chiếc máy bay nhỏ, giống trực thăng, cất cánh và hạ cánh thẳng đứng và chỉ chở được một số ít hành khách.
Việc chế tạo một chiếc máy bay điện cỡ lớn có khả năng chở 200 hành khách – tương đương với một chuyến bay tiêu chuẩn cỡ trung bình – sẽ đòi hỏi pin lớn hơn và thời gian bay dài hơn. Theo tiêu chuẩn đó, pin sẽ cần nặng gấp khoảng 40 lần nhiên liệu máy bay phản lực để được sạc đầy. Nhưng máy bay điện sẽ không thể trở thành hiện thực nếu không có một cuộc cách mạng trong công nghệ pin.
Năng lượng hydro là một công cụ hiệu quả để đạt được mục tiêu giảm phát thải carbon và đóng vai trò không thể thiếu trong quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu. Ưu điểm nổi bật của năng lượng hydro so với các nguồn năng lượng tái tạo khác là khả năng lưu trữ quy mô lớn xuyên suốt các mùa. Trong số đó, hydro xanh là phương tiện duy nhất để giảm phát thải carbon sâu rộng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm các lĩnh vực công nghiệp như hóa dầu, thép, hóa chất và ngành vận tải, điển hình là hàng không. Theo Ủy ban Quốc tế về Năng lượng Hydro, thị trường năng lượng hydro dự kiến sẽ đạt 2,5 nghìn tỷ đô la vào năm 2050.
"Bản thân hydro là một loại nhiên liệu rất nhẹ," Dan Rutherford, một nhà nghiên cứu về khử carbon trong ô tô và máy bay tại Hội đồng Quốc tế về Giao thông Sạch, một nhóm môi trường, nói với hãng tin AP. "Nhưng bạn cần những bình chứa lớn để lưu trữ hydro, và bản thân bình chứa đó lại rất nặng."
Ngoài ra, việc triển khai nhiên liệu hydro còn gặp phải những hạn chế và trở ngại. Ví dụ, cần phải xây dựng cơ sở hạ tầng mới quy mô lớn và tốn kém tại các sân bay để lưu trữ khí hydro được làm lạnh thành dạng lỏng.
Tuy vậy, Rutherford vẫn giữ thái độ lạc quan thận trọng về hydro. Nhóm của ông tin rằng máy bay chạy bằng hydro sẽ có thể di chuyển được khoảng 2.100 dặm vào năm 2035.
Thời gian đăng bài: 16/03/2023