自動車の世界では、バッテリーが急速に未来のエネルギー源になりつつあります。 ただし、より負荷の高いタスクの場合、マスタードをカットすることはできません. それらのエネルギー密度は、液体燃料のほんの一部であり、仕事を成し遂げることができません. このような地域では、水素は将来のクリーンな燃料として有望です。
ユニバーサル水素 電池ではできないことを水素が航空機にもたらすことを期待しています。 同社はまさにこの目的のために飛行可能な燃料電池を開発しており、まさにその目標に向かって試験飛行を開始しています。
スカイハイドロジェン
バッテリー技術が十分に進歩し、まともで使いやすい電気自動車を製造できるようになったのはごく最近のことです。 それでも、空力セダンから数百マイルの範囲を移動するだけで、通常、XNUMXポンド以上のバッテリーが必要になります. 車よりもはるかに多くの電力を消費する航空機の場合、バッテリーは実行可能な電源ではありません。 しかし、水素は化石燃料と同等のエネルギー密度を持っているため、実行可能な代替手段になる可能性があります。 焼き込めます 内燃機関とジェットエンジン、化石燃料と同じように、二酸化炭素を排出せず、最小限ではあるが測定可能な量の窒素酸化物を生成します。 さらに良いことに、燃料電池を使用することで、副産物として水だけで電気エネルギーを生成するために使用できます。
水素のエネルギー密度は、重量と体積の両方で化石燃料に匹敵します。 比較すると、バッテリーははるかに劣っています。 ただし、この比較は燃料自体のものであり、水素を正しい温度と圧力に維持するために必要なタンクなどの貯蔵インフラストラクチャは考慮されていないことに注意してください。
このため、Universal Hydrogen は、燃料電池飛行の最初の主要なテストに向けて取り組んできました。 同社は最近、8 月にタクシー試験を完了しました。これにより、実験用の De Havilland Canada Dash 300-XNUMX 試験機の特別な耐空証明書を取得することができました。 それを手にして、計画されたXNUMX年間の一連のテストの最初の飛行を追求することができました.
伝統的に、ダッシュ 8-300 は地域のターボプロップ旅客機であり、構成に応じて約 50 人の乗客を運ぶことができます。 ただし、この場合、Universal Hydrogen は飛行機を大幅に変更し、エンジンの 30 つを航空会社 MagniX の電気モーターに置き換えました。 モーターにはメガワット級の水素燃料電池から電力が供給され、機体には合計XNUMXkgの燃料を搭載したXNUMXつの水素タンクが装備されていました。
Universal Hydrogen が製造した Dash 8-300 を改造したもの。
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最初のライブ テストでは、ライトニング マクリーンの愛称で呼ばれたこの飛行機が 3,500 分間の飛行を行いました。 海抜800フィートの高度に達しました。 燃料電池は飛行中に最大 16 kW の電力を供給し、大気への出力は水蒸気のみでした。 テストでは約 XNUMX kg の燃料が使用されました。
もちろん、航空業界は保守的なビジネスであることで有名です。そのため、この初期の段階で航空機が水素動力のモーターを 8 つしか搭載していなかったのはそのためです。 ダッシュ XNUMX のもう XNUMX つの標準的なプラット アンド ホイットニー ターボプロップは、飛行中に作動しました。 しかし、ある段階で、乗組員はターボプロップをほぼ最小に絞り、飛行機はほぼ完全に燃料電池の電力だけで飛行しました。 今のところ、テスト飛行は水素航空のリスクの低いデモです。 ただし、水素パワートレインを飛行可能なコンポーネントとして認定できるようにするためには、このようなテストでデータを収集することが重要です。
前進する道
まだ始まったばかりですが、Universal Hydrogen は航空における水素の将来について明確な計画を立てています。 同社の試験は、水素推進システムの実証に役立つだけでなく、水素航空機に燃料を供給する方法に関する同社の考えにも役立ちます。
Universal Hydrogen は、空港に新しい水素燃料タンクと燃料補給インフラを設置する予定はありません。 代わりに、航空機に独自の「水素モジュール」を採用しています。 これらの標準化されたモジュールは本質的に大きな水素カートリッジであり、同社はこれをネスプレッソ ポッドに例えています。 アイデアは、既存の空港貨物および物流インフラで容易に管理できるというものです。 モジュールは飛行機の胴体に簡単に搭載でき、機内に接続できます。 同社の見方では、この方法論は、世界中のすべての空港が自動的に「水素対応」になることを意味します。
燃料の問題を解決することは、Universal Hydrogen の将来の目標の鍵でもあります。 同社は、既存の航空機に自社の水素パワートレイン技術を搭載するために、すでに 250 の顧客から約 16 件の注文を受けています。 同社は、早ければ 1 年に 2025 億ドルを超えるこれらの注文の提供を開始する予定です。同社の技術に対する広範な承認がまだ得られていないことを考えると、それは高い目標かもしれません。 しかし、既存の航空会社は、同社の受注がすでにあふれていることを信頼している。
疑問が残る
最初のテスト飛行は成功しましたが、Universal Hydrogen が克服しなければならないハードルはまだたくさんあります。 同社は、その技術について、FAA や世界中の関連当局から承認を得る必要があります。 これを達成するには、ハードウェアが航空業界で期待される厳格な信頼性基準を満たしていることを実証する必要があります。
さらに、水素の貯蔵、輸送、生産に関する問題にも取り組む必要があります。 同社のモジュールは素晴らしいアイデアですが、現在のソリューションは、最短飛行を超えて何かに取り組むために拡張する必要があります. 水素は、重量に関してはエネルギー密度が高いかもしれませんが、体積ではジェット燃料の XNUMX 分の XNUMX しかありません。 これは、水素動力飛行機のペイロードに悪影響を及ぼす可能性があります。 生産も問題です。 燃料電池に水素を通すことはクリーンかもしれませんが、水素を生成すること自体が非常に汚いプロセスになる可能性があります。 グリーン水素製造方法 クリーンな電力を使用することは、恐竜ジュースを掘り起こすよりも持続可能な選択肢にするための鍵です。
ありそうもない 水素は主流の自動車燃料として離陸します。 それにもかかわらず、バッテリーは、 トラック, 列車, プレーン. より良いものが登場するまでは、これらの産業からの排出物を浄化するための最善の策は水素であることに変わりはありません。 今後XNUMX年かXNUMX年でそれを実現するには、多くの単調な作業とエンジニアリングが必要になるでしょう.
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- 情報源： https://hackaday.com/2023/04/03/largest-ever-hydrogen-fuel-cell-plane-takes-flight/
