بزرگترین هواپیمای پیل سوختی هیدروژنی جهان اولین پرواز خود را با موفقیت انجام داد.

نمایشگر پیل سوختی هیدروژنی یونیورسال هیدروژن اولین پرواز خود را هفته گذشته به دریاچه ماس در واشنگتن انجام داد. این پرواز آزمایشی 15 دقیقه به طول انجامید و به ارتفاع 3500 پایی رسید. پلت فرم آزمایشی بر اساس Dash8-300، بزرگترین هواپیمای پیل سوختی هیدروژنی جهان ساخته شده است.

این هواپیما با نام مستعار لایتنینگ مک کلین در ساعت 8:45 صبح روز 2 مارس از فرودگاه بین المللی گرانت کانتی (KMWH) بلند شد و 15 دقیقه بعد به ارتفاع 3500 فوتی رسید. این پرواز، بر اساس گواهینامه قابلیت پرواز ویژه FAA، اولین پرواز آزمایشی دو ساله است که انتظار می رود در سال 2025 به اوج خود برسد. این هواپیما که از یک جت منطقه ای ATR 72 تبدیل شده است، تنها یک موتور توربین سوخت فسیلی اصلی را حفظ کرده است. برای ایمنی، در حالی که بقیه با هیدروژن خالص انرژی می گیرند.

هدف یونیورسال هیدروژن این است که تا سال 2025 عملیات پروازی منطقه ای را به طور کامل توسط سلول های سوختی هیدروژنی تامین کند. در این آزمایش، موتوری که از یک پیل سوختی هیدروژنی تمیز نیرو می گیرد، تنها آب ساطع می کند و جو را آلوده نمی کند. چون تست اولیه است، موتور دیگر همچنان با سوخت معمولی کار می کند. بنابراین اگر به آن نگاه کنید، تفاوت زیادی بین موتورهای چپ و راست وجود دارد، حتی قطر تیغه ها و تعداد پره ها. طبق گفته های یونیورسال هیدروگرن، هواپیماهایی که از پیل های سوختی هیدروژنی نیرو می گیرند، ایمن تر، ارزان تر هستند و تاثیر کمی بر محیط زیست دارند. سلول های سوختی هیدروژنی آنها مدولار هستند و می توانند از طریق امکانات بار موجود در فرودگاه بارگیری و تخلیه شوند، بنابراین فرودگاه می تواند نیازهای هواپیماهای هیدروژنی را بدون تغییر پاسخ دهد. در تئوری، جت‌های بزرگ‌تر می‌توانند همین کار را انجام دهند، با توربوفن‌های مجهز به سلول‌های سوختی هیدروژنی که انتظار می‌رود تا اواسط دهه 2030 مورد استفاده قرار گیرند.

در واقع، پل ارمنکو، یکی از بنیانگذاران و مدیر عامل شرکت یونیورسال هیدروژن، معتقد است که هواپیماهای مسافربری باید تا اواسط دهه 2030 با هیدروژن تمیز کار کنند، در غیر این صورت صنعت مجبور خواهد شد برای رسیدن به اهداف اجباری انتشار گازهای گلخانه ای در سراسر صنعت، پروازها را کاهش دهد. نتیجه افزایش شدید قیمت بلیط و مبارزه برای تهیه بلیط خواهد بود. بنابراین، ترویج تحقیق و توسعه هواپیماهای انرژی جدید ضروری است. اما این اولین پرواز نیز امیدی به صنعت می دهد.

این ماموریت توسط الکس کرول، خلبان آزمایشی سابق نیروی هوایی ایالات متحده و خلبان آزمایشی ارشد این شرکت انجام شد. او گفت که در دومین تور آزمایشی، بدون اتکا به موتورهای اولیه سوخت فسیلی توانسته به طور کامل بر روی ژنراتورهای سلول سوختی هیدروژنی پرواز کند. کرول گفت: «هواپیمای اصلاح‌شده عملکرد هندلینگ عالی دارد و سیستم قدرت پیل سوختی هیدروژنی نسبت به موتورهای توربین معمولی نویز و لرزش بسیار کمتری تولید می‌کند.

یونیورسال هیدروژن ده‌ها سفارش مسافری برای جت‌های منطقه‌ای با سوخت هیدروژن دارد، از جمله خطوط هوایی Connect، یک شرکت آمریکایی. جان توماس، مدیر اجرایی این شرکت، پرواز لایتنینگ مک‌کلین را "زمین صفر برای کربن زدایی صنعت هوانوردی جهانی" نامید.

چرا هواپیماهای هیدروژنی گزینه ای برای کاهش کربن در هوانوردی هستند؟

تغییرات آب و هوایی حمل و نقل هوایی را برای دهه های آینده در معرض خطر قرار می دهد.

به گفته موسسه منابع جهانی، یک گروه تحقیقاتی غیرانتفاعی مستقر در واشنگتن، هوانوردی تنها یک ششم دی اکسید کربن خودروها و کامیون ها منتشر می کند. با این حال، هواپیماها مسافران بسیار کمتری را در روز نسبت به خودروها و کامیون ها حمل می کنند.

چهار شرکت بزرگ هواپیمایی (آمریکا، یونایتد، دلتا و جنوب غربی) مصرف سوخت جت خود را بین سال‌های 2014 تا 2019 به میزان 15 درصد افزایش دادند. روند نزولی از سال 2019.

خطوط هوایی متعهد شده‌اند تا اواسط قرن بی‌نظیر کربن شوند و برخی از آنها در سوخت‌های پایدار سرمایه‌گذاری کرده‌اند تا به هواپیمایی اجازه دهند نقش فعالی در تغییرات آب و هوا ایفا کنند.

سوخت‌های پایدار (SAFs) سوخت‌های زیستی هستند که از روغن پخت و پز، چربی حیوانی، زباله‌های شهری یا سایر مواد اولیه تولید می‌شوند. این سوخت را می توان با سوخت های معمولی برای تامین انرژی موتورهای جت ترکیب کرد و در حال حاضر در پروازهای آزمایشی و حتی در پروازهای مسافربری برنامه ریزی شده استفاده می شود. با این حال، سوخت پایدار گران است، تقریباً سه برابر سوخت معمولی جت. با خرید و استفاده بیشتر خطوط هوایی از سوخت های پایدار، قیمت ها بیشتر افزایش می یابد. مدافعان برای تقویت تولید به دنبال مشوق هایی مانند معافیت های مالیاتی هستند.

سوخت‌های پایدار به‌عنوان سوخت پل تلقی می‌شوند که می‌تواند انتشار کربن را تا زمانی که پیشرفت‌های مهم‌تری مانند هواپیماهای برقی یا هیدروژنی حاصل شود کاهش دهد. در واقع، این فناوری ها ممکن است تا 20 یا 30 سال دیگر به طور گسترده در هوانوردی مورد استفاده قرار نگیرند.

شرکت ها در تلاش برای طراحی و ساخت هواپیماهای الکتریکی هستند، اما بیشتر آنها هواپیماهای کوچک هلیکوپتر مانند هستند که به صورت عمودی بلند و فرود می آیند و تنها تعداد انگشت شماری از مسافران را در خود جای می دهند.

ساخت یک هواپیمای الکتریکی بزرگ با قابلیت حمل 200 مسافر - معادل یک پرواز استاندارد متوسط ​​- به باتری‌های بزرگ‌تر و زمان پرواز طولانی‌تر نیاز دارد. با این استاندارد، باتری ها باید حدود 40 برابر بیشتر از سوخت جت وزن داشته باشند تا به طور کامل شارژ شوند. اما هواپیماهای الکتریکی بدون انقلاب در فناوری باتری امکان پذیر نخواهد بود.

انرژی هیدروژن ابزاری موثر برای دستیابی به انتشار کربن کم است و نقشی بی بدیل در انتقال انرژی جهانی ایفا می کند. مزیت قابل توجه انرژی هیدروژن نسبت به سایر منابع انرژی تجدیدپذیر این است که می توان آن را در مقیاس بزرگ در طول فصول ذخیره کرد. در میان آنها، هیدروژن سبز تنها وسیله کربن زدایی عمیق در بسیاری از صنایع، از جمله زمینه های صنعتی است که توسط پتروشیمی، فولاد، صنایع شیمیایی و صنعت حمل و نقل که توسط هوانوردی نمایندگی می شود. طبق گزارش کمیسیون بین المللی انرژی هیدروژنی، انتظار می رود بازار انرژی هیدروژن تا سال 2050 به 2.5 تریلیون دلار برسد.

دن رادرفورد، محقق در مورد کربن زدایی خودروها و هواپیماها در شورای بین المللی حمل و نقل پاک، یک گروه زیست محیطی، به آسوشیتدپرس گفت: «هیدروژن خود سوخت بسیار سبکی است. اما برای ذخیره هیدروژن به مخازن بزرگ نیاز دارید و خود مخزن بسیار سنگین است.

علاوه بر این، اشکالات و موانعی برای اجرای سوخت هیدروژنی وجود دارد. برای مثال، زیرساخت‌های جدید عظیم و گران قیمت در فرودگاه‌ها برای ذخیره‌سازی گاز هیدروژن خنک‌شده به شکل مایع مورد نیاز است.

با این حال، رادرفورد محتاطانه در مورد هیدروژن خوشبین است. تیم او بر این باور است که هواپیماهای هیدروژنی می توانند تا سال 2035 حدود 2100 مایل را طی کنند.