Samoloty na wodór – czy staną się przyszłością lotnictwa?
Opublikowano: 20 maja 2021

Loty samolotem napędzanym wodorem stały się faktem. Latem 2020 roku sześciomiejscowy Piper odbył swój pierwszy lot na tym paliwie z lotniska Cranfield w Wielkiej Brytanii. Jak podaje na swym portalu telewizja BBC, samolot został przystosowany do zasilania wodorem przez kalifornijski startup ZeroAvia. Czy jednak samoloty na wodór już wkrótce zastąpią maszyny napędzane tradycyjnymi paliwami?

Jak zauważa BBC, pomysłem mającym ułatwić realizację postulatu dotyczącego redukcji emisji CO2 jest przechodzenie na napęd elektryczny wszystkich możliwych urządzeń. Oczywiście, energia niezbędna do zasilania ma pochodzić ze źródeł zapewniających minimalną emisję dwutlenku węgla. Do źródeł takich zalicza się panele słoneczne, siłownie wiatrowe lub elektrownie atomowe.

Niektóre dziedziny życia – pisze BBC – nie wydają się jednak możliwe do zelektryfikowania w najbliższych dekadach. Należy do nich lotnictwo. Tymczasem stanowi ono spore źródło emisji CO2. Przed pandemią, która uziemiła wiele lotów, odpowiadało ono za 2,5 procenta całej światowej emisji.

Samoloty napędzane tradycyjnymi paliwami stają się coraz bardziej ekonomiczne, co przekłada się na mniejszą emisję CO2 do atmosfery. Jak zauważa BBC, od 1990 roku emisja na jednego pasażera spadła o 50 proc. Z drugiej strony gwałtownie rośnie ruch lotniczy. Liczba przewożonych pasażerów uległa zwiększeniu o jedną piątą w ciągu ostatnich 5 lat przed pandemią. Do 2050 roku może ona osiągnąć 10 miliardów rocznie.

Wodór może stanowić doskonałą alternatywę dla tradycyjnych paliw a nawet baterii litowo-jonowych. W wyniku jego spalania powstaje czysta woda a jednocześnie dostarcza on energię umożliwiająca napędzanie samolotów.

Samoloty na wodór ze wsparciem rządowym

W ramach polityki zmniejszania emisji CO2 rządy różnych państw wspierają badania nad wykorzystaniem wodoru jako paliwa lotniczego. Również pierwszy lot samolotu na wodór z brytyjskiego lotniska w 2020 roku odbył się dzięki finansowemu wsparciu brytyjskiego rządu.

Celem Londynu jest wsparcie budowy infrastruktury dla produkcji przyjaznych dla środowiska paliw lotniczych. Chodzi o przyśpieszenie badań, produkcji i komercyjnego wykorzystania bezemisyjnych samolotów. Obecnie rząd wraz z prywatnymi inwestorami wspiera startup ZeroAvia w pracach nad rozwojem nowego samolotu elektrycznego czerpiącego energię z ogniw paliwowych zasilanych wodorem. Miałby on zabierać 20 pasażerów i posiadać zasięg 648 km.

Zdaniem szefa ZeroAvia już na początku 2023 roku samolot taki będzie przewoził pierwszych pasażerów, natomiast do 2036 roku zasięg samolotu zwiększony zostanie do 926 km a liczba pasażerów do 80. Następnym krokiem ma być stworzenie do 2030 roku samolotu odrzutowego napędzanego wodorem, który zabierze na pokład około 100 osób.

Również w Unii Europejskiej trwają badania nad wykorzystaniem wodoru w lotnictwie. Jak powiedział cytowany przez BBC Grazia Vitaldini z firmy Airbus, wykorzystanie wodoru jest jedną z najbardziej obiecujących technologii prowadzących do pogodzenia podstawowej potrzeby człowieka, jaką jest mobilność, z koniecznością osiągnięciem harmonii ze środowiskiem naturalnym.

We wrześniu 2020 roku Airbus ogłosił, że napęd wodorowy będzie stanowił podstawę tworzenia komercyjnych samolotów o zerowej emisji. W ramach programu ZeroE Unia Europejska ma przeznaczyć miliardy euro na rozwój proekologicznych technologii.

Plany firmy Airbus

Airbus przedstawił już swoje trzy koncepcyjne samoloty na wodór. Ich wdrożenie ma nastąpić do 2035 roku – podaje BBC. Pierwszym jest samolot turbośmigłowy dla 100 pasażerów o zasięgu 1850 km. Drugi projekt przewiduje stworzenie samolotu napędzanego silnikiem turbowentylatorowym, zabierającego na pokład 200 pasażerów.

Najbardziej futurystycznym jest trzeci planowany samolot na wodór. Ma on być zbudowany jako mieszane ciało skrzydło, co znacznie zwiększy liczbę przewożonych pasażerów. Wszystkie trzy samoloty na wodór mają posiadać hybrydowe źródła zasilania. Oznacza to, że skroplony wodór będzie w nich dostarczany do komór spalania silników, ale jednocześnie ogniwa paliwowe wytworzą energię elektryczną z wodoru.

Nie wszyscy jednak podzielają opinię, że wodór stanie się w przyszłości paliwem zapewniającym bezemisyjny transport. Największym wyzwaniem jest produkcja wodoru. Wodór powinien być dostępny w konkurencyjnej cenie, a jednocześnie jego wytwarzanie nie może zwiększać emisji CO2. Obecnie użycie wodoru do napędzania samolotów jest czterokrotnie droższe niż wykorzystanie tradycyjnego paliwa.

Inny problem stanowi sprężanie i transport wodoru. Ze względu na duże ciśnienie i konieczność zapewnienia temperatury -253 stopni Celsjusza zbiorniki na wodór są ciężkie. Sam skroplony gaz również posiada większą objętość niż tradycyjne paliwo.

Powszechne użycie wodoru jako paliwa wymaga zatem rozwiązania wielu problemów dotyczących nie tylko konstrukcji samolotu ale również sposobu pozyskiwania gazu w technologii zapewniającej niską cenę i minimalną produkcję CO2.

Wojciech Ostrowski

Źródło – BBC