Airbus je nedavno objavio da planira da dizajnira, konstruiše i demontrira mogućnosti „propulzivnog sistema megavatne klase“, namenjenog za putničke avione.
Reč je o tehnologiji vodoničnih gorivnih ćelija s kriogenim skladištenjem vodonika, što bi trebalo da se ostvari za manje od četiri godine.
To naravno ne znači da će veliki avion s vodoničnim gorivnim ćelijama pristići u komercijalnu upotrebu u tom vremenskom okviru, ili da kompanija vidi tehnologiju gorivnih ćelija kao potpunu zamenu za mlazne motore. Međutim, ona bi mogla da zameni neke mlazne motore u manjem obimu, i to mnogo pre nego što motor s unutrašnjim sagorevanjem bude potpuno izbačen iz automobila.
Kompanija kaže da bi nova tehnologija „mogla biti testirana u uslovima leta do sredine ove decenije, oko 2026.“, nazivajući vodonik „veoma ubedljivom opcijom“ u nastojanju da do 2035. godine plasira avione s nultom emisijom na tržište.
Kao što u Airbusu ističu, efektivno postoje tri opcije s vodonikom. Jedna podrazumeva sagorevanje vodonika u modifikovanim gasnoturbinskim motorima; mogu da se koriste vodonične gorivne ćelije za stvaranje električne energije; ili se može koristiti neki vid kombinacije obe solucije.
Za bilo koje od ovih rešenja, mogao bi (kao što je objašnjeno u delu video snimka ispod) da se koristi vodonik proizveden iz obnovljive energije poput one iz vetroparkova i solarnih farmi, ali u slučaju korišćenja gorivnih ćelija, podrazumeva se da bi takvi avioni efektivno imali nultu emisiju.
Podižemo ekološke standarde kada su automobili u pitanju, a šta je s avionima?
Ekološki podoban pogon u okviru avio-saobraćaja bi pomogao u rešavanju jedne neprijatne istine, a ona je da automobili, kamioni i autobusi nisu jedini problem po pitanju emisije iz transporta. Komercijalni vazdušni saobraćaj je krivac za oko 2% globalne emisije gasova koji izazivaju efekat staklene bašte, a u SAD više od 3% i oko 10% ukupne emisije iz transporta. Ako automobilska industrija može da napravi izuzetan napredak po pitanju elektrifikacije, zašto proizvođači aviona ne urade nešto više na tom planu?
Razlog, bar delimično, leži u tome što trenutna tehnologija automobilskih baterija ne pruža energetsku gustinu dovoljnu za letenje dugim komercijalnim rutama, niti je pogodna za veće avione. Čak će i za skladištenje vodonika biti potrebna nova vrsta rešenja da bi se iskoristila gustina energije neophodna za potrebe aviona.
Airbus, u ovim nedavnim najavama, kaže da će letelica imati kriogeni rezervoar za skladištenje vodonika, koji funkcioniše na -253 stepena Celzijusa. Čuvanje vodonika na veoma visokom pritisku od 700 bara ne bi bilo dovoljno, kaže se, ali na izuzetno niskim temperaturama hladni vodonik postaje tečan i samim tim poseduje veću energetsku gustinu. Međutim, čak i tom slučaju, četiri litra tečnog vodonika su ekvivalent samo jednom litru standardnog mlaznog goriva, kaže Airbus. Dakle, ne očekujte još uvek domet koji može da parira Boeingu 777 ili Airbusu A350.
Zahtevi vezani za bezbednost i izdržljivost su stroži nego što su za svemirske lansere, kažu u kompaniji, jer komercijalni avioni ne samo što bi morali da izdrže 20.000 poletanja i sletanja, već bi morali na duge staze da drže vodonik u tečnom stanju. Da bi se to rešilo, radi se na adekvatnim kompozitnim materijalima.
Demonstrator gorivnih ćelija ima još mnogo koraka da pređe u okviru razvoja i testiranja. Biće izgrađen na Airbusovoj A380 MSN001 „multimodalnoj testnoj platformi“ i biće modifikovan spolja, kako bi nosio motor sa gorivnim ćelijama. Airbus je u partnerstvu sa snabdevačkom firmom iz automobilske industrije, Elring Klinger, i u zajedničkom je poduhvatu s njom pod nazivom Aerostack, u cilju razvoja svežnjeva gorivnih ćelija, koje proizvode električnu energiju (plus malo vode i toplote) iz vodonika putem upravljane elektrohemijske reakcije.
Vrlo je verovatno, baš kao u slučaju automobila s gorivnim ćelijama kao što je Toyota Mirai, da će litijum-jonska baterija igrati ulogu asistenta u „baferovanju“ energije, ili u ovom slučaju, da obezbedi hitno sletanje ako se svežnjevi isključe.
Gorivne ćelije mogu pronaći primenu i u kopnenom transportu
Takva rešenja mogu se dobro uklopiti u budućnost, u kojoj istraživanja širih slika sugerišu, da bi gorivne ćelije mogle da imaju svetlu budućnost u avijaciji, pomorstvu i teškoj industriji, dok mogućnosti njihove upotrebe mogu brzo da izblede za mnoge formate kamiona i autobusa.
U međuvremenu, i Airbus i Boeing navodno nastavljaju rad na hibridnim motorima nove generacije, koji bi mogli elektrifikovati turboprop. I manje kompanije su kompletirale kratke letove električnih komercijalnih aviona.
U SAD avioni nisu bili podložni bilo kakvim standardima kada je reč o emisiji gasova staklene bašte, sve do 2020. godine, kada je američka EPA na listu dodala komercijalne avione i velike putničke avione, nakon godina otpora ove industrije. Samo je pitanje vremena kada će regulatorni organi uvesti strože standarde, tako da sve dok stvari poput teleportacije ili tunela velike brzine ne postanu stvarnost, unapređivanje „džambo-džetova“ može biti jedini način da se sačuva njegovo postojanje.
Pavle Barta
