Universal Hydrogen уже эксплуатирует самый большой в мире водородный авиалайнер – и теперь компания приступила к тестированию сменных топливных модулей на жидком водороде, которые радикально расширят диапазон экологически чистых пассажирских самолетов, запланированных на 2026 год.
Декарбонизация авиации является сложной задачей; вам нужно переносить много энергии в самой легкой форме, и по этому показателю очень трудно конкурировать с авиационным топливом. Аккумуляторы в настоящее время находятся в ужасном состоянии, поэтому в последние несколько лет наблюдались бешеные темпы развития водородной отрасли, обычно водород брали на борт в виде сжатого газа, а затем пропускали его через топливный элемент для питания электрических винтов.
Газообразный водород может увеличить дальность полета вашего самолета примерно в два раза по сравнению с аккумулятором, и это открывает возможности для региональных полетов на короткие расстояния с нулевым уровнем выбросов. Universal находится на переднем крае здесь: в прошлом году компания управляла самым большим самолетом на водородных топливных элементах, когда-либо построенным, на целую милю страны. На видео ниже можно увидеть, как Lightning McClean, переоборудованный авиалайнер Dash-8, совершает свой первый полет.
Мини-документальный фильм о первом полете универсального водорода
Операторам авиакомпаний придется отказаться от некоторых платных мест, чтобы летать чисто, как сейчас; Обычно Dash-8 может вместить до 56 пассажиров, а эта модификация газообразного водорода занимает 16 мест. Но использование газообразного водорода позволяет операторам совершать полеты на дальность до 460 миль (740 км), и это, по словам Universal, покроет около 75% маршрутов, обычно обслуживаемых самолетами этого класса.
Чтобы пойти дальше, вам необходимо перейти на криогенный жидкий водород. Вам необходимо хранить его при невероятно низких температурах, ниже 20 К (-253 °C/-423,4 °F) при уровне давления окружающей среды, чтобы сохранить его в жидкой фазе и предотвратить его выкипание. Если вам это удастся, вопрос в том, сколько места для пассажиров вы откажетесь, но есть потенциал, чтобы охватить почти все рейсы этого класса самолетов на реактивном топливе.
Это удивительно, но Если газообразный водород является новейшим изобретением, то авиационные силовые агрегаты на жидком водороде отстают на несколько лет от этого этогои действительно только выходит из стадии исследования. Только в сентябре прошлого года компания H2Fly совершила первый в мире пилотируемый полет самолета, работающего на жидком водороде, с замечательным двухфюзеляжным Pipistrel Taurus, показанным ниже.
H2Fly сообщает, что переход на жидкий H2 практически удвоил дальность полета HY4 по сравнению с тем, что было раньше переходил на сжатый газ, поэтому потенциал здесь очевиден.
Что подводит нас к настоящему моменту. Universal Hydrogen уже некоторое время работает над созданием модульной топливной системы на жидком H2 в масштабе, соответствующем ее силовой установке мегаваттного класса для авиалайнеров среднего размера, таких как Dash-8 и ATR-72.
Мы говорим о чем-то, что внешне выглядит точно так же, как обычный грузовой авиаконтейнер, который можно заполнить на наземном объекте, а затем загружать и вынимать из авиалайнера для дозаправки с использованием точно такого же оборудования, которое вы используете. обычно загружайте груз с. Вот как это будет выглядеть, хотя на изображении ниже показаны газообразные модули, используемые с Lightning McClean.
Загружены водородные топливные модули в Молнию МакКлин с использованием обычного погрузочного оборудования и процедур Universal Hydrogen
Каждый топливный модуль с жидким H2 содержит резервуар с двойными стенками и вакуумной изоляцией вместимостью около 200 кг (441 фунт) жидкого водорода. Каждый из них также имеет встроенную систему теплообмена, которая принимает горячую охлаждающую жидкость от электродвигателей и использует ее для испарения жидкого H2, переводя его в газообразную форму, которую можно пропускать через топливные элементы. Для обеспечения безопасности также имеются различные устройства для вентиляции выпарного газа и системы обнаружения утечек, а также «быстрое соединение с защитой от утечек», позволяющее подключить устройство, когда оно окажется в самолете.
Каждые два из этих модулей, которые вы вставляете в переоборудованный ATR-72, представляют собой около 575 миль (926 км) дальности полета, помимо всех необходимых резервов, поэтому авиакомпании смогут свободно конфигурировать свои модернизированные самолеты для максимальной дальности или максимального количества мест, или где-то посередине.
Во вторник Universal объявила, что впервые подключила модуль жидкого H2 к наземному испытательному стенду Iron Bird на авиабазе Mojave Air & Космический порт. Iron Bird является функциональным эквивалентом двигательной установки Lightning McClean, и команда без сбоев провела полный профиль летных испытаний, обеспечивая постоянную мощность в течение часа и 40 минут. Проверьте это:
Первая комплексная демонстрация жидкого водорода из модуля для питания силовой установки на топливных элементах мегаваттного класса
«Это самая большая силовая установка на топливных элементах, когда-либо работавшая на жидком водороде», — сказал президент и технический директор Марк Казин, «сделавшие это еще одним из новинок Universal Hydrogen».
«Эта сквозная демонстрация того, как молекула водорода движется из нашего наполнителя/дозатора в наш модуль хранения, а затем в нашу трансмиссию, — это первый случай, когда все части нашего портфеля продуктов для региональной авиации собрались вместе», — добавил соавтор. основатель и генеральный директор Павел Еременко: «Следующим шагом будет модернизация нашего летно-испытательного стенда для запуска силовой установки, работающей на наших модулях».
Это знаковое достижение представляет собой поистине выдающийся прогресс в одном из самых сложных и важных секторов декарбонизации; Авиалайнеры на жидком водороде предлагают невероятно многообещающий способ очистить наше небо. Universal планирует подготовить эту систему для коммерческих пассажирских рейсов уже в 2026 году.
Мобильность водорода станет реальностью в краткосрочной перспективе
И на этом дело может не остановиться. Как мы писали в январе, другой ведущий стартап в этой сфере, ZeroAvia, сейчас работает над тем, чтобы выйти на новый уровень. Хранение криосжатого водорода будет поддерживать температуру топлива, близкую к температуре криогенной жидкости, но также создаст умеренное давление в смеси. По словам ZeroAvia, на это влияет множество факторов, но конечный результат выглядит так, будто он может обеспечить увеличение дальности полета авиалайнера на 40 % по сравнению с тем, что может предложить жидкий H2.
Простите нас за фанатизм по поводу водорода и других экологически чистых материалов. варианты авиации за последние несколько лет; мы знаем, что это не самая сексистская тема в мире — ругаться на вечеринке. Но быстрый прогресс в этой области дает нам большую надежду на то, что с ~800 мегатоннами углекислого газа в год, которые самолеты выбрасывают в атмосферу (это полные 2% всех глобальных выбросов CO2, связанных с энергетикой), можно и можно будет справиться.
Итак, мы поддерживаем Universal Hydrogen, ZeroAvia, H2Fly и других, работающих над продвижением этой технологии, и желаем им всего наилучшего.
