Авиационная промышленность давно стремится расширить границы технологического прогресса и экологичности. Водород, как топливо, способен сократить выбросы CO2, предлагая более чистую альтернативу ископаемому углеродному топливу, несмотря на проблемы с его транспортировкой и хранением.
Успешное наземное испытание первого турбинного двигателя, работающего на жидком водороде, провели в сотрудничестве Turbotech, Safran и Air Liquide. Это испытание представляет важный шаг вперёд в поисках решений для экологически чистой энергии в авиации.
Читайте: Китайский контейнеровоз на водороде c грузоподъёмностью 1450 тонн
Открывая новые горизонты: Жидкий водород в авиации
13 января 2025 года компании Turbotech, Safran и Air Liquide при поддержке Управления гражданской авиации Франции завершили первое в истории наземное испытание турбинного двигателя, работающего на жидком водороде.
Успех этого испытания знаменует первый в истории случай использования такого топлива в турбинном двигателе для лёгкой авиации. Это испытание последовало за аналогичным достижением прошлого года, когда Safran и Turbotech испытали небольшой турбовинтовой двигатель TP-R90 на газообразном водороде.
Водород: как будущее экологически чистых авиационных силовых установок
Водород считается перспективной экологически чистой альтернативой традиционному ископаемому топливу.
Сгорая при низких температурах, он выделяет водяной пар. Однако при сжигании водорода при более высоких температурах – свыше 2 000 ºF (1 093 ºC) – возникают проблемы.
Такая высокая температура может вызвать реакцию между азотом в воздухе и кислородом, что приводит к образованию оксидов азота (NOx). Эти выбросы NOx вносят значительный вклад в загрязнение воздуха и кислотные дожди.
Несмотря на эту проблему, водород по-прежнему остаётся более чистой альтернативой керосину и бензину. Даже если при сгорании водорода образуются NOx, он не выделяет диоксид углерода (CO2), сажу или несгоревшие углеводороды, которые являются обычными побочными продуктами сгорания ископаемого топлива.
Кроме того, водород обладает почти в три раза большей энергетической плотностью, чем авиационное топливо: 33,3 кВт-ч/кг по сравнению с 12,0 кВт-ч/кг у керосина.
«Соединив нашу технологию с криогенной системой хранения Air Liquide, которая обеспечивает плотность энергии, необходимую для применения в авиации, мы продемонстрировали, что полное высокотехнологичное силовое решение с нулевым выбросом углерода возможно и что оно может быть интегрировано в лёгкий самолёт» – сказал Пьер-Ален Ламберт, вице-президент по водородным программам Safran.
Проблемы и преимущества жидкого водорода
Несмотря на то что водород экологичный вид топлива, он не лишён проблем.
В настоящее время водород остаётся дорогим и сложным в обращении топливом. Для его производства, хранения и использования требуется специализированное оборудование и инфраструктура. В частности, жидкий водород необходимо хранить при крайне низких температурах, ниже -423 ºF (-253 ºC), чтобы он оставался в жидком виде. Для этого требуются современные криогенные системы хранения.
Однако жидкий водород обладает рядом преимуществ по сравнению со своим газообразным аналогом. В то время как газообразный водород необходимо хранить при высоком давлении, жидкий водород гораздо плотнее и может храниться при более низком давлении. Значит, жидкий водород хранит больше топлива в том же объёме, предлагая большую дальность полёта.
Дальнейший путь водорода в авиации
Несмотря на трудности, долгосрочный потенциал водорода как топлива для авиации неоспорим.
По мере совершенствования технологий и инфраструктуры, водород способен играть ключевую роль в повышении экологичности авиации. При поддержке Turbotech, Safran и Air Liquide, авиационная промышленность уже делает первые шаги к будущему, в котором самолёты будут работать на чистых, возобновляемых источниках энергии.
«Это большой шаг вперёд в переходе к полностью декарбонизированным силовым установкам самолётов, которые будут готовы к полётам, как только в мире начнётся массовое производство экологически чистого водорода. По мере развития водородных технологий мечта об авиации с нулевым уровнем выбросов может стать реальностью» – сказал Дамьен Фове, генеральный директор Turbotech.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU