Samoloty na wodór przyszłością lotnictwa?
W odpowiedzi na potrzebę ograniczenia emisji CO2 w transporcie firma Airbus przedstawiła koncepcję obiektów latających napędzanych paliwem wodorowym. Upowszechnienia tego rozwiązania będzie jednak wymagało wielostronnej współpracy.
Na skróty:
W obliczu polityki Zielonego Ładu, konieczne jest ograniczenie emisji CO2 w transporcie – także lotniczym.
- Odpowiedzią firmy Airbus na pytanie o bezemisyjne samoloty jest koncepcja obiektów latających napędzanych wodorem.
- Upowszechnienie technologii wymagać będzie zwiększenia dostępności wodoru oraz wielostronnej współpracy.
- Potentaci światowego handlu udowodnili na przykładzie flot wózków widłowych Fuel Cell, że sprostanie temu wyzwaniu jest to możliwe.
Jak wynika z opublikowanego w 2019 roku raportu unijnej agencji ds. bezpieczeństwa lotniczego na temat oddziaływania lotnictwa na środowisko, sektor ten odpowiada za ok. 3,6 proc. całkowitej emisji gazów cieplarnianych w 28 krajach UE (z Wielką Brytanią) i 13,4 proc. emisji w europejskim transporcie. Jednym z celów Europejskiego Zielonego Ładu jest ograniczenie w perspektywie 2050 r. emisji gazów cieplarnianych przez transport o 90 proc. w porównaniu z rokiem 1990.
Dotyczy to także lotnictwa. Podobnie jak w przypadku rynku wózków widłowych, duże nadzieje wiązane są z wodorem. Airbus zapowiedział, że do 2035 r. wprowadzi do komercyjnego obiegu pierwsze zasilane nim samoloty będące w stanie przetransportować 100, a nawet 200 pasażerów. Firma zaznacza jednak, że upowszechnienie tego rozwiązania będzie możliwe jedynie pod warunkiem wyposażenia lotnisk w odpowiednią infrastrukturę.
Airbus ZEROe – 3 zasilane wodorem samoloty koncepcyjne
We wrześniu 2020 roku Airbus przedstawił 3 warianty samolotów pasażerskich, których główne źródła zasilania stanowi wodór.
Każdy z nich reprezentuje inne podejście do umożliwienia lotu o zerowej emisji, bada różne ścieżki technologiczne i konfiguracje aerodynamiczne.
Pierwszy z nich stanowi konstrukcja turbowentylatorowa (ang. turbofan) na 120-200 pasażerów. Napędzany zasilanym wodorem zmodyfikowanym silnikiem z turbiną gazową samolot ma zasięg przekraczający 2 000 mil morskich i jest w związku z tym zdolny do
podróży transkontynentalnych. Według projektu ciekły wodór ma być magazynowany i rozprowadzany przez zbiorniki znajdujące się za tylną przegrodą ciśnieniową.
Drugim pomysłem jest samolot działający na napęd turbośmigłowy (ang. turboprop). Podobnie jak w przypadku wariantu turbowentylatorowego wodór spalany jest tu w zmodyfikowanych silnikach z turbiną gazową.
Ta wersja ZEROe byłaby w stanie przetransportować do 100 pasażerów na dystans około 1 tys. mil morskich. Napęd turbośmigłowy wykorzystano także w sześciośmigłowym wariancie „the pod”.
Trzecia koncepcja zakłada integrację korpusu ze skrzydłami i zwiększenie tym samym ilości przestrzeni dostępnej na kabinę oraz magazynowanie wodoru. Zasięg samolotu i maksymalna liczba pasażerów byłaby porównywalna jak w przypadku wariantu turbowentylatorowego (2 tys. mil morskich, nawet 200 pasażerów). – To historyczny moment dla całego sektora lotnictwa komercyjnego, a my zamierzamy odgrywać wiodącą rolę w najważniejszej transformacji w historii branży (…). Głęboko wierzę, że wykorzystanie wodoru – zarówno w paliwach syntetycznych, jak i jako główne źródło zasilania samolotów komercyjnych – może znacznie zmniejszyć wpływ lotnictwa na klimat – mówił w dniu prezentacji
ZEROe Guillaume Faury, dyrektor generalny Airbusa. – Przedstawione koncepcje pomogą nam zbadać i udoskonalić projekt pierwszego na świecie neutralnego dla klimatu bezemisyjnego samolotu komercyjnego. Zamierzamy wprowadzić go do użytku do 2035 roku. Przejście na wodór jako główne źródło zasilania będzie wymagało jednak zdecydowanych działań ze strony całego ekosystemu lotniczego. Wyzwaniu zwiększenia skali wykorzystania energii odnawialnej dla zrównoważonej przyszłości przemysłu lotniczego możemy sprostać jedynie przy wsparciu ze strony partnerów rządowych i przemysłowych – dodaje.
Obejrzyj film z wizualizacjami i prezentacją samolotów ZEROe:
Ograniczenia upowszechnienia wodoru w lotnictwie podobne jak w przypadku wózków widłowych
Osiągnięcie przez przemysł lotniczy neutralności klimatycznej do 2050 roku będzie wymagało stworzenia zupełnie nowego ekosystemu energetycznego. Jak przewiduje wiceprezes Airbusa ds. samolotów bezemisyjnych, wiązać się to musi ze znaczącymi nakładami inwestycyjnymi, ścisłą ponadorganizacyjną współpracą i rozwojem komplementarnych technologii. Kluczowym z perspektywy wyzwaniem jest dziś dostępność zielonego, wytwarzanego przy użyciu energii odnawialnej wodoru. Jego upowszechnienie nie będzie możliwe, jeśli we wspólne działania nie włączą się producenci silników, lotniska, partnerzy technologiczni i sektor energetyczny. – Naszym głównym celem jest zbadanie jak największej liczby alternatywnych ścieżek dla zdekarbonizowanego lotnictwa. Chcemy sprawić, by zaproponowane rozwiązania były technicznie wykonalne i ekonomicznie uzasadnione. Jednocześnie konieczne będzie stworzenie infrastruktury zachęcającej do powszechnego przejścia na lotnictwo bezemisyjne – mówi Glenn Llewellyn, wiceprezes Airbusa ds. samolotów bezemisyjnych.
– Mocno wierzymy, że nadszedł czas, aby zainwestować w zmniejszenie wpływu lotnictwa na klimat i zachęcamy podobnie myślących graczy z branży do wspierania nas w tym przedsięwzięciu. Dekarbonizacja lotnictwa to sport zespołowy, a my gramy po to, żeby wygrać – dodaje optymistycznie. Uzasadniając swoje pozytywne prognozy Llewellyn powołuje się na dobre doświadczenia z wodorem w innych branżach. Bez wątpienia dobrym punktem odniesienia jest między innymi sektor transportu wewnętrznego. Pomimo ciągle istotnych ograniczeń związanych z pozyskiwaniem zielonego wodoru i brakiem dostępnej powszechnie infrastruktury, w określonych warunkach zasilane nim wózki widłowe są już dziś efektywnym i ekonomicznie uzasadnionym rozwiązaniem. Technologia ogniw paliwowych jest szeroko wykorzystywana we flotach potentatów sektora retail w USA. W Europie prekursorem jest centrum dystrybucji francuskiej sieci Carrefour ze stu kilkudziesięcioma zasilanymi wodorem wózkami widłowymi STILL.
W artykule wykorzystano infografikę, zdjęcia i wizualizację samolotów ZEROe udostępnione przez firmę Airbus.
