Британский производитель авиационных двигателей Rolls-Royce и бюджетная авиакомпания easyJet объявили на этой неделе, что им удалось успешно запустить современный авиационный двигатель на 100% водородном топливе. Испытания проводились на военном объекте в Великобритании, при этом двигатель оставался неподвижным на земле.
Поскольку авиационная промышленность в настоящее время производит около 2% мировых выбросов углекислого газа, есть серьезные причины для разработки более экологичного способа заправки самолетов. Компания Rolls-Royce (аэрокосмический и оборонный подрядчик, а не одноименный автомобильный бренд, принадлежащий BMW) надеется, что водород может дать ответы, необходимые ей для продолжения продаж своих турбовентиляторных и других двигателей в будущем.
Большинство двигателей самолетов работают на реактивном топливе, которое производится на основе керосина. К сожалению для климата, это ископаемое топливо, которое при сгорании выделяет CO2. Некоторые авиакомпании добавляют в топливо экологически чистое авиационное топливо (SAF), которое по химическому составу идентично керосину, но производится из возобновляемых исходных материалов, таких как отработанное кулинарное масло, пищевые отходы и кукурузная кочерыжка (остатки кукурузных початков после сбора урожая). Тем не менее, поскольку химически SAF идентичны керосину, при их сжигании выделяется столько же CO2 - преимущества заключаются лишь в том, что процессы, необходимые для их производства, могут быть более экологичными.
Водород является потенциально лучшим вариантом, поскольку не содержит углерода. При его сжигании основным побочным продуктом является водяной пар (хотя при этом остаются некоторые загрязняющие вещества, такие как закись азота). Если водород производится с помощью энергии ветра, волн или других возобновляемых источников, то он может быть законно признан углеродно-нейтральным топливом. Для этого испытания Rolls-Royce использовал "зеленый водород" из Европейского центра морской энергии на Оркнейских островах. Он был произведен с использованием энергии приливов и отливов, а не восстановлен из метанового газа.
Водород потенциально может приводить самолеты в движение двумя различными способами: В качестве источника топлива для топливного элемента, вырабатывающего электроэнергию, который питает электродвигатель, или путем непосредственного сжигания. Rolls-Royce и easyJet применили второй подход, используя двигатель регионального самолета Rolls-Royce AE 2100-A, который был модифицирован для сжигания водорода вместо авиационного топлива. Учитывая успех этого испытания, они планируют перейти к полномасштабным наземным испытаниям с использованием реактивного двигателя Rolls-Royce Pearl 15 и, в конечном итоге, к летным испытаниям с использованием гражданских авиационных двигателей.
Конечно, водород имеет свои собственные проблемы. Его энергетическая плотность значительно ниже, чем у керосина, поэтому для преодоления одинакового расстояния самолетам придется перевозить большее количество топлива. Он также является газом при температуре выше -423°F (-253°C), что делает его хранение более сложным. Для испытательного двигателя Rolls-Royce он был сжат до 200 бар (что примерно в 100 раз превышает обычное давление в шинах автомобиля). Это делает его значительно более жизнеспособным для полетов на короткие расстояния, а не для трансокеанских и других дальних маршрутов.
Тем не менее, есть обнадеживающие признаки того, что у водорода может быть будущее в мире авиации - особенно в условиях, когда отрасль стремится стать углеродно-нейтральной к 2050 году. Йохан Лундгрен, генеральный директор компании easyJet, назвал это "огромным шагом вперед" в пресс-релизе. Грация Виттадини, директор по технологиям компании Rolls-Royce, также отметила: "Успех этого водородного испытания является захватывающей вехой... Мы расширяем границы, чтобы открыть возможности водорода в отношении нулевого выброса углерода, что может помочь изменить будущее полетов".
Rolls-Royce - не единственная аэрокосмическая компания, изучающая возможность использования водорода. Airbus планирует поднять в воздух самолет A380 с водородным двигателем к 2026 году. Европейский союз надеется, что к 2035 году станут возможными полеты на короткие расстояния, а к 2050 году до 40 процентов рейсов в Европе будут осуществляться на водороде.
Но не стоит заблуждаться: Какими бы успешными ни были испытания Rolls-Royce и easyJet, мы все еще далеки от того, чтобы в небо поднялось большое количество самолетов на водородном топливе.