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Es ist offiziell – nach über einem Monat offener Abstimmung Wasserstoffflugzeuge sind die Wahl der Leser für den 11. Punkt auf unserer Liste der bahnbrechenden Technologien 2023!
Ich möchte der Akademie und Ihnen allen im Namen von Wasserstoffflugzeugen danken. Das ist eine Ehre, eine wahre Ehre. (Übrigens, wenn Sie den Rest der diesjährigen Liste noch nicht gesehen haben, sehen Sie es sich hier an.)
Zufällig gibt es diese Woche auch einige Neuigkeiten über Wasserstoffflugzeuge. Startup Universal Hydrogen plant für morgen einen Testflug. Wenn alles nach Plan läuft, wird es das bisher größte Flugzeug sein, das mit Wasserstoff-Brennstoffzellen betrieben wird.
Lassen Sie uns für den Newsletter diese Woche einen Blick darauf werfen, was Universal Hydrogen vorhat, warum sein CEO sagt, er wolle das Äquivalent zu Nespresso-Kapseln für die Luftfahrt herstellen und was als nächstes für Wasserstoffflugzeuge ansteht.
Der Luftverkehr ist für etwa 3 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich, und der Bereich wächst. Die meisten Flugzeuge werden heute mit einer Variation von Kerosin betrieben, einem fossilen Brennstoff, der bei der Verbrennung in Flugzeugtriebwerken Emissionen erzeugt. Diese Art von Düsentreibstoff ist schwer zu ersetzen, da er viel Energie auf wenig Raum transportiert, ohne zu schwer zu sein.
Es liegen einige Optionen auf dem Tisch, um den Flugverkehr zu dekarbonisieren. Batterien funktionieren möglicherweise für kürzere Flüge in kleineren Flugzeugen. Nachhaltige Flugkraftstoffe sind eine weitere Option – diese können in bestehende Flugzeuge eingesetzt werden, sind jedoch möglicherweise nur begrenzt verfügbar und könnten teuer sein. Weitere Informationen zu diesen möglichen Wegen finden Sie im Newsletter von vor einigen Wochen.
Konzentrieren wir uns hier jedoch auf Wasserstoff. Die Bemühungen, Flugzeuge mit Wasserstoff als Treibstoff zu fliegen, reichen bis in die 1950er Jahre zurück. Das Interesse wurde kürzlich wieder entfacht, da die Besorgnis über den Klimawandel fossile Brennstoffe ins Visier nahm.
Wasserstoff hat einen Moment Zeit. Mehr Kapazität für erneuerbare Energien bedeutet, dass grüner Wasserstoff, der mit erneuerbarem Strom erzeugt wird, immer verfügbarer und billiger wird. Neue Subventionen für Wasserstoff kommen auch in ganz Europa und den USA online.
Gleichzeitig gab es in den letzten Jahren einige bedeutende Fortschritte bei den Bemühungen, wasserstoffbetriebene Flugzeuge zu fliegen. Das Startup ZeroAvia hat Testflüge mit Kleinflugzeugen durchgeführt, die teilweise mit Wasserstoff-Brennstoffzellen angetrieben werden. Airbus hat auch ein Programm gestartet, um Wasserstoff-Verbrennungsmotoren zu testen.
Und Universal Hydrogen nimmt diese Woche am Rennen teil. Das Unternehmen plant einen Testflug für seine Dash 8-300, ein Regionalflugzeug mit über 40 Sitzplätzen.
Das Hauptziel ist es, das Antriebssystem zu testen, das Wasserstoffbrennstoffzellen verwendet, die Wasserstoff und Sauerstoff in Wasserdampf umwandeln und Strom für den Antrieb des Flugzeugs erzeugen.
Das Flugzeug wird mit Wasserstoff-Brennstoffzellen fliegen, die eine Seite antreiben, während auf der anderen Seite ein herkömmliches Düsentriebwerk läuft. Es ist eine Standardpraxis zum Testen neuer Systeme im Flug, sagt Paul Eremenko, CEO und Mitbegründer von Universal Hydrogen.
Selbst wenn der Testflug erfolgreich ist, ist es noch ein langer Weg, bis Fracht oder Passagiere an Bord eines wasserstoffbetriebenen Flugzeugs steigen. Das liegt daran, dass rund um Flugzeuge viel Infrastruktur vorhanden ist und eine breite Umstellung auf wasserstoffbetriebenes Fliegen möglicherweise ein Umdenken erfordert.
Nehmen Sie zum Beispiel das Tanken. Verkehrsflughäfen verfügen heute über ein etabliertes Netz zur Betankung von Flugzeugen. Flugzeugtreibstoff wird in der Regel auf Lastwagen oder in Pipelines zu einem zentralen Betankungssystem transportiert. Lastwagen können es dann abholen und zu einem Flugzeug bringen, wenn es an einem Gate steht.
Das ganze System funktioniert möglicherweise nicht so gut für Wasserstoff, sagt Eremenko. Pipelines, die Wasserstoff transportieren, sind anfällig für Lecks, und um Wasserstoff in flüssiger Form zu halten, muss er auf kryogene Temperaturen heruntergekühlt werden, was oft bedeutet, dass beim Transport von einem Behälter zum anderen ein großer Verlust entsteht.
Die Lösung, so Eremenko, sieht einem meiner wertvollsten Besitztümer sehr ähnlich: einer Nespresso-Kaffeemaschine. Universal Hydrogen plant, mit Wasserstoff gefüllte Behälter zu bauen und zu verwenden, die in seine Flugzeuge geladen und entladen werden können, wodurch die Notwendigkeit entfällt, Wasserstoff zwischen verschiedenen Behältern umzufüllen.
Beim Testflug in dieser Woche werden diese Pods nicht verwendet, da der Schwerpunkt darauf liegt, sicherzustellen, dass das Antriebssystem des Flugzeugs wie beabsichtigt funktioniert. Die Dash 8-300, die fliegen wird, wird mit Wasserstofftanks betrieben, die vor dem Flug gefüllt werden, aber zukünftige Testflüge werden das Kapselsystem verwenden, um zu testen, wie das in der Luft funktioniert, sagt Eremenko.
Langfristig will Universal Hydrogen eine Lösung für alle Wasserstoffflugzeuge bauen, von denen er hofft, dass sie in den kommenden Jahren abheben werden.
(Als Randbemerkung, um diese Treibstoffkapseln an Bord zu passen, Flugzeuge müssen möglicherweise etwas länger werden, sagt Eremenko. Andere sagen, Flugzeuge könnten ihre Form vollständig ändern, um mit Wasserstoff zu fliegen.)
„Für die ist es durchaus machbar [aviation] Industrie zur Dekarbonisierung“, sagt Eremenko. Das Problem ist, dass es aufhören muss, schrittweise Schritte zu unternehmen, sagt er, und den Sprung zu Wasserstoff schaffen muss.
Universal Hydrogen plant, um 2025 Flugzeuge mit kleinen, regionalen Flügen in den kommerziellen Dienst zu bringen. Danach könnten Entwickler größerer Flugzeuge Raum für zukünftige Entwürfe für die Wasserstoffkapseln des Unternehmens schaffen, und diese Flugzeuge könnten bereits Mitte der 2030er Jahre in Dienst gestellt werden.
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