Luchtvaart is een essentieel onderdeel van de wereldeconomie, maar het is ook een belangrijke bron van schadelijke broeikasgassen. De allereerste waterstofstraalmotor zou een stap kunnen zijn om dat probleem op te lossen.

In tegenstelling tot vervoer over land, betekent de strenge gewichtseisen van de luchtvaart dat het niet eenvoudig kan worden koolstofvrij gemaakt met behulp van batterijen. Ondanks enorme vooruitgang is de energiedichtheid - een maatstaf voor hoeveel vermogen u per pond kunt inpakken - van de meest geavanceerde lithium-ioncellen van vandaag nog steeds ver onder die van conventionele vliegtuigbrandstof.

Dat is een probleem voor vliegtuig, omdat het betekent dat het toevoegen van meer batterijen om de actieradius te vergroten niet genoeg extra kracht levert om het extra gewicht van de batterijen teniet te doen. Hoewel de lithium-iontechnologie steeds beter wordt, levert het zelfs bij de theoretische maximale capaciteit niet voldoende energiedichtheden op voor zelfs middellangeafstandsvluchtens, en nieuwe batterijchemie is nog ver weg.

Daarom is er steeds meer belangstelling voor waterstof als potentiële vliegtuigbrandstof. Hoewel het nog steeds niet de energiedichtheid van kerosine haalt, heeft het aanzienlijk meer kracht dan batterijen en produceert het geen uitstoot bij verbranding.

Het is echter geen directe ruil voor vliegtuigbrandstof, en om vliegtuigen op waterstof te laten vliegen, zijn aanzienlijke herontwerpen nodig. Maar de maker van straalmotoren Rolls-Royce en het commerciële vliegtuig easyJet hebben de eerste stappen gezet met de allereerste grondtest van een straalmotor aangedreven door waterstof.

"Het succes van deze waterstoftest is een opwindende mijlpaal”, zegt Grazia Vittadini, hoofd technologie van Rolls-Royce.knapper, zei in een verklaring. "We verleggen de grenzen om de koolstofvrije mogelijkheden van waterstof te ontdekken, wat zou kunnen helpen de toekomst van de luchtvaart opnieuw vorm te geven."

De test werd uitgevoerd met een omgebouwde Rolls-Royce AE 2100-motor en waterstof geproduceerd met behulp van hernieuwbare getijdenenergie door het European Marine Energy Centre op de Orkney-eilanden in Schotland.

Dat is een belangrijk detail, want niet alle waterstof is gelijk gemaakt. Dus beled groene waterstof verwijst naar brandstof die wordt gegenereerd door water te splitsen in waterstof en zuurstof met behulp van hernieuwbare elektriciteit. Maar de meest voorkomende vorm van vandaag is gray waterstof, dat wordt geproduceerd uit fossiele brandstoffen en een aanzienlijke uitstoot van broeikasgassen veroorzaakt.

De bedrijven prezen de doorbraak als een belangrijke stap in de richting van het koolstofvrij maken van de luchtvaartsector. Maar er is nog een lange weg te gaan voordat waterstof waarschijnlijk een aanzienlijk aantal vliegtuigen zal aandrijven. Om te beginnen is het starten van een motor op een testopstelling op de grond een heel ander voorstel danhij gebruiken om een ​​vliegtuig te besturen.

Terwijl de energiey dichtheid van waterstof is zeker beter dan batterijen, een vliegtuig zou bijna vier keer zoveel vloeibare waterstof nodig hebben in vergelijking met vliegtuigbrandstof om dezelfde afstand te vliegen, volgens de BBC.

Bovendien moet vloeibare waterstof worden gekoeld tot -253C en onder druk worden gehouden. Dit zou veel grotere en ingewikkeldere brandstoftanks en systemen voor het leveren van de waterstof aan de motoren betekenen, waardoor vliegtuigen waarschijnlijk volledig opnieuw zouden moeten worden ontworpen. Ondanks deze uitdagingen is easyJet er echter van overtuigd dat waterstof de meest realistische optie is om de luchtvaart koolstofarm te maken.

"We zijn een paar jaar geleden begonnen met kijken naar wat het vliegtuig van de toekomst zou kunnen aandrijven", vertelde David Morgan, chief operating officer van easyJet, aan de BBC. “We hebben gekeken naar batterijtechnologie en het was vrij duidelijk dat de batterijtechnologie het waarschijnlijk niet zou doen voor de grote commerciële vliegtuigen waarmee we vliegen. We zijn tot de conclusie gekomen dat waterstof een heel spannend voorstel voor ons is.”

Ze zijn niet de enigen. Airbus heeft verschillende vliegtuigconcepten ontwikkeld die waterstof als brandstof gebruikenel, en vorige week het kondigt aaned is van plan een vliegtuigmotor te testen die wordt aangedreven door een waterstofbrandstofcel. In plaats van waterstof te verbranden, gebruiken brandstofcellen chemische reacties om waterstof om te zetten in elektriciteit die vervolgens een elektromotor kan aandrijven. Het bedrijf streeft ernaar om tegen 380 de eerste testvluchten met een A2026-vliegtuig uit te voeren.

Zelfs als deze prototypes het lab halen, is het een open vraag of er in de nabije toekomst genoeg brandstof zal zijn om de luchtvaart te ondersteunen, gezien de kleine hoeveelheid groene waterstof die momenteel wordt geproduceerd. Desalniettemin zou waterstof een belangrijke rol kunnen spelen in een groenere toekomst voor de luchtvaart, en elke vooruitgang moet worden toegejuicht.

Krediet van het beeld: Rolls-Royce

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• Bron: https://singularityhub.com/2022/12/09/rolls-royce-successfully-tested-its-first-hydrogen-powered-jet-engine/