Die Luftfahrt ist ein wesentlicher Bestandteil der Weltwirtschaft, aber auch eine wichtige Quelle schädlicher Treibhausgase. Das allererste Wasserstoffstrahltriebwerk könnte ein Schritt zur Lösung dieses Problems sein.
Im Gegensatz zum Bodentransport bedeuten die strengen Gewichtsanforderungen der Luftfahrt, dass sie nicht einfach mit Batterien dekarbonisiert werden kann. Trotz enormer Fortschritte liegt die Energiedichte – ein Maß dafür, wie viel Leistung Sie pro Pfund packen können – der fortschrittlichsten Lithium-Ionen-Zellen von heute immer noch weit unter der herkömmlicher Zellen Kerosin.
Das ist ein Problem für Flugzeug, weil es bedeutet, dass das Hinzufügen weiterer Batterien zur Erhöhung der Reichweite nicht genügend zusätzlichen Saft liefert, um das zusätzliche Gewicht der Batterien auszugleichen. Während sich die Lithium-Ionen-Technologie weiter verbessert, wird sie selbst bei ihrer theoretischen Maximalkapazität nicht genügend Energiedichten für selbst Mittelstreckenflüge lieferns, und neue Batteriechemien sind noch weit entfernt.
Deshalb wächst das Interesse an Hydrierung als potenzieller Flugkraftstoff. Sie erreicht zwar noch nicht die Energiedichte von Kerosin, hat aber deutlich mehr Power als Batterien und verbrennt emissionsfrei.
Es ist jedoch kein direkter Austausch gegen Düsentreibstoff, und Flugzeuge zum Fliegen mit Wasserstoff zu bringen, wird erhebliche Umgestaltungen erfordern. Aber der Düsentriebwerkshersteller Rolls-Royce und die kommerzielle Fluggesellschaft easyJet haben die ersten Schritte mit dem allerersten Bodentest eines wasserstoffbetriebenen Düsentriebwerks unternommen.
"Der Erfolg dieses Wasserstofftests ist ein aufregender Meilenstein“, Grazia Vittadini, Chief Technology of Rolls-Royceoffizier, sagte in einer Erklärung. „Wir gehen an die Grenzen, um die kohlenstofffreien Möglichkeiten von Wasserstoff zu entdecken, die dazu beitragen könnten, die Zukunft des Fliegens neu zu gestalten.“
Der Test wurde mit einem umgebauten Rolls-Royce AE 2100-Motor und Wasserstoff durchgeführt, der mit erneuerbarer Gezeitenenergie vom European Marine Energy Centre auf den Orkney-Inseln in Schottland hergestellt wurde.
Das ist ein wichtiges Detail, denn nicht jeder Wasserstoff ist gleich. Also rufeed grüner Wasserstoff bezieht sich auf einen Kraftstoff, der durch die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mit erneuerbarem Strom erzeugt wird. Aber die häufigste Form ist heute gray Wasserstoff, der aus fossilen Brennstoffen hergestellt wird und erhebliche Treibhausgasemissionen verursacht.
Die Unternehmen begrüßten den Durchbruch als bedeutenden Schritt zur Dekarbonisierung der Luftfahrtbranche. Aber es ist noch ein langer Weg, bis Wasserstoff wahrscheinlich eine nennenswerte Anzahl von Flugzeugen antreibt. Zunächst einmal ist das Starten eines Motors auf einem bodengestützten Prüfstand eine ganz andere Sacheer damit ein Flugzeug zu fliegen.
Während die EnergieDa die Dichte von Wasserstoff sicherlich besser ist als bei Batterien, würde ein Flugzeug im Vergleich zu Flugzeugtreibstoff fast viermal so viel flüssigen Wasserstoff benötigen, um die gleiche Entfernung zurückzulegen. nach dem BBC.
Außerdem muss flüssiger Wasserstoff auf -253 °C gekühlt und unter Druck gehalten werden. Dies würde viel größere und kompliziertere Kraftstofftanks und Systeme zur Lieferung des Wasserstoffs an die Motoren bedeuten, was wahrscheinlich eine vollständige Neukonstruktion der Flugzeuge erfordern würde. Trotz dieser Herausforderungen ist easyJet davon überzeugt, dass Wasserstoff die realistischste Option zur Dekarbonisierung der Luftfahrt ist.
„Wir haben vor einigen Jahren damit begonnen, uns mit der Frage zu befassen, was die Flugzeuge der Zukunft antreiben könnte“, sagte David Morgan, Chief Operating Officer von easyJet BBC. „Wir haben uns die Batterietechnologie angesehen, und es war ziemlich klar, dass die Batterietechnologie für die großen Verkehrsflugzeuge, die wir fliegen, wahrscheinlich nicht ausreichen würde. Wir sind zu dem Schluss gekommen, dass Wasserstoff ein sehr spannendes Thema für uns ist.“
Sie sind nicht die Einzigen. Airbus hat mehrere Flugzeugkonzepte entwickelt, die Wasserstoff als Brennstoff verwendenel und letzte Woche es ankündigened plant, ein Flugzeugtriebwerk zu testen, das von einer Wasserstoff-Brennstoffzelle angetrieben wird. Anstatt Wasserstoff zu verbrennen, verwenden Brennstoffzellen chemische Reaktionen, um Wasserstoff in Strom umzuwandeln, der dann einen Elektromotor antreiben kann. Das Unternehmen strebt an, bis 380 die ersten Testflüge mit einem A2026-Flugzeug durchzuführen.
Selbst wenn diese Prototypen es aus dem Labor schaffen, ist es eine offene Frage, ob es angesichts der geringen Menge an derzeit produziertem grünem Wasserstoff in naher Zukunft genug Treibstoff geben wird, um die Luftfahrt zu unterstützen. Dennoch könnte Wasserstoff eine wichtige Rolle in einer grüneren Zukunft der Luftfahrt spielen, und jeder Fortschritt sollte begrüßt werden.
Bild-Kredit: Rolls-Royce
