Let s vodonikom (kao pogonskim gorivom)
Autor: Priyanka Dasgupta
Članak na engleskom jeziku možete pročitati ovdje
Zrakoplovna industrija je u velikoj mjeri riješena da krene ka ekonomiji s niskim sadržajem ugljenika do 2050. godine. Dio plana se oslanja na korištenje vodonika kao alternative.
Do 2019. godine, globalna emisija CO2 iz komercijalne avijacije dostigla je više od 900 miliona metričkih tona[1]. Međutim, tokom pandemije koronavirusa, kada se avioindustrija zaustavila, emisije su pale na oko 495 miliona metričkih tona. Do 2022. godine ovo se vratilo na više od 600 miliona metričkih tona. To je značajan porast i može se očekivati da će nastaviti da raste.
Kako zemlje, vlade i industrije udružuju snage da unaprijede strategije dekarbonizacije naše zemlje, bitka se proteže i do neba. Zrakoplovna industrija je u velikoj mjeri riješena da pređe na ekonomiju s niskim sadržajem ugljenika do 2050. godine. Međunarodna asocijacija za zračni transport (IATA), naprimjer, ima za cilj da primijeni nekoliko strategija dekarbonizacije, kao što su prelazak na održivo zrakoplovno gorivo, izgradnja tehnologije za prikupljanje ugljenika i povećanje infrastrukture i operativnih efikasnosti kako bi do 2050. godine dostigla svoj cilj neto-nula. Značajan dio ovog plana je ulaganje u inovativne tehnologije i istraživanje mogućnosti s električnom energijom i vodonikom.
Sve veći broj preduzeća se kladi na budućnost s niskim sadržajem ugljenika i želi da poveća postojeću vodoničnu ekonomiju kako bi zadovoljila različite industrijske potrebe. U ovom kontekstu, bezbjedna infrastruktura kvaliteta je najvažnija. Ovdje IECEx, s višegodišnjim iskustvom sa zapaljivim plinom, može biti od ključnog značaja u obezbjeđivanju robusne bezbjednosne infrastrukture.
Kada možemo očekivati sljedeću letjelicu na vodonik?
Airbus[2], industrijski gigant, smatra vodonik važnim tehnološkim putem koji vodi ka njihovim planovima za uvođenje komercijalnog aviona s niskim sadržajem ugljenika na tržište do 2035. godine. U stvari, u februaru 2024. godine Airbus je izvijestio o napretku u istraživanju vodoničnih tehnologija u saradnji s Upravom za civilno zrakoplovstvo Singapura i aerodromom Čangi. U saopćenju za štampu je istaknuta njihova posvećenost u potrazi za tehnologijom vodoničnih aviona ka zrelosti, što je kulminiralo lansiranjem ZEROe-a 2027. godine, koji teži da bude prvi komercijalni avion na vodonik na svijetu. Airbus i ArianeGroup[3] također imaju za cilj izgradnju prvog postrojenja za punjenje tečnim vodonikom za avione ZEROe u Francuskoj do 2025. godine.
U 2024. godini je također zabilježeno udruživanje MEHAIR (Maritime Energi Heli Air Services), vodeće kompanije za hidroavione u Indiji, i Sirijusa, švicarskog proizvođača letjelica za vertikalno polijetanje i slijetanje (vertical take off and landing – VTOL), s pogonom na vodonik, za uspostavljanje linija za sklapanje vodoničnih mlaznih aviona u Indiji, istovremeno radeći na proširenju zelenovodonične infrastrukture. Ovim se vrši priprema za druge da je slijede. Naprimjer, Indija, prepoznajući potencijal vodonika, kao ključnog pokretača za dobijanje čiste energije u industrijama koji je teško umanjiti, postavila je cilj proizvodnje 5 miliona metričkih tona vodonika godišnje do 2030. godine. Sirijus se nada da će njegovi avioni debitovati do 2025. godine.
MEHAIR je također unaprijed naručio do 20 vodonik-električnih motora[4] od ZeroAviae, kompanije sa sjedištem u Velikoj Britaniji, koja je fokusirana na izgradnju prvih motora s nultom emisijom štetnih plinova za komercijalnu avijaciju.
Kako vodonik može pomoći u dekarbonizaciji avijacije?
Više zemalja smatra da je vodonik moguća opcija u svojoj strategiji dekarbonizacije. Vodonik ima mnogo veći odnos energije po jedinici mase nego tradicionalno mlazno gorivo. Potencijalno čist vodonik proizveden iz obnovljivih izvora energije bio bi idealna alternativa jer ne bi uključivao nikakve emisije ugljenika. Čak i vodonik koji uključuje emisije ugljenika u proizvodnji i skladištenju i dalje bi smanjio emisije tokom sagorijevanja radi proizvodnje energije.
U sektoru zrakoplovstva, vodonik može igrati ulogu na dva fronta: može da se koristi za smanjenje emisija u zrak i da se uključi kao alternativa za dekarbonizaciju zemaljskih aktivnosti.
Prema procjenama Airbusa, vodonik potencijalno može da smanji emisiju ugljenika iz avijacije do 50%. Sabine Klauke, glavni tehnološki direktor kompanije Airbus, izjavila je: „Zajedno s našim partnerima, prepoznajemo potencijal vodonika da postane dugoročni put dekarbonizacije za operacije aviona, dopunjujući održivo gorivo za zrakoplovstvo, kao podršku našoj tranziciji ka neto-nuli do 2050. godine.“
Da li su Airbus komercijalni avioni već odobreni za polijetanje?
Za svoje komercijalne avione, Airbus može koristiti hibridno-električni pogonski sistem koji se u potpunosti napaja vodonikom ili da ga koristi za stvaranje sintetičkih e-goriva[5] koja mogu da napajaju avion.
Međutim, bilo bi potrebno dosta vremena da se vidi koji je od ovih puteva izvodljiviji i koja tehnologija je spremna za tržište do predloženih datuma za lansiranje.
Generalno, postoje infrastrukturni izazovi s prelaskom na vodonik kao gorivo. Iako je njegova energija po jedinici mase velika, zauzima veliku zapreminu. Praktična implikacija je da zahtijeva više prostora za skladištenje. U komercijalnom letu, morat će se predvidjeti rezervoari za gorivo pogodni da sadrže vodonik, i prostor za smještaj dovoljno plina za gorivo na kratkim razdaljinama leta.
Da bi se obezbijedio radni komercijalni let, potrebno je razviti infrastrukturu oko dovoljnog snabdijevanja vodonikom i operacija na aerodromu. Čak i ako određene aerodromske vlasti sarađuju s prevoznicima kako bi pomogle razvoju da bi se ispunili zahtjevi za sigurnost letenja, u početku bi putovanja bila ograničena na mjesta koja su također dovoljno opremljena da podrže ekosistem aviona na vodonik.
Štaviše, priprema čitave instalacije i relativna cijena vodonika kao goriva u poređenju s tradicionalnim gorivima može biti prilično intenzivna.
IECEx za sigurno tržište
Uprkos izazovima, vodonik ostaje obećavajuća strategija za napredak na putu ka dekarbonizaciji. Kako istraživanja i tehnološke inovacije budu napredovale, bit će potrebni standardi i ispitivanje i certifikacija da bi se uskladili s vladinim politikama kako bi se otvorio put za efikasnu komercijalizaciju.
IECEx decenijama pomaže u omogućavanju infrastrukture kvaliteta za vodonik. IECEx nadgleda usklađenost s međunarodnim standardima koji se bave sigurnošću vodonika, a njegova certifikacija nastavlja biti dragocjeno sredstvo za olakšavanje trgovine vodonikom na nacionalnim nivoima i na međunarodnim tržištima.
Kako vodonik nastavlja da postaje izvodljivija alternativa gorivu, IECEx također proširuje svoj obim u vezi s ispitivanjem i certifikacijom u oblasti vodoničnih tehnologija. IECEx ima partnerstvo s mnogim drugim međunarodnim organizacijama, uključujući ISO. U tekućoj bliskoj saradnji s IRENA-om kao i Vijećem za vodonik, IECEx doprinosi razvoju buduće mape puta za infrastrukturu kvaliteta za proizvodnju čistog vodonika.
U ekonomiji s niskim sadržajem ugljenika koju pokreće vodonik, IECEx i njegove saradničke globalne organizacije imat će vitalnu ulogu u pažljivom snalaženju u izazovima proizvodnje čistog vodonika u budućnosti.
[1] „...Ukratko, tona i metrička tona dvije su jedinice težine koje imaju istu brojčanu vrijednost, ali se koriste u različitim kontekstima. Tona se obično koristi u industrijskom području za mjerenje materijala i proizvoda, dok se metrička tona koristi isključivo u međunarodnoj trgovini. Važno je znati razliku između to dvoje kako biste ih mogli ispravno koristiti u skladu s kontekstom u kojem su potrebni.” Link; Pristupljeno: 15.8.2024.
[2] „ Airbus je najveća aeronautička i svemirska kompanija u Evropi koja pruža proizvode, usluge i rješenja za sektor komercijalnih aviona, sektor helikoptera, sektor odbrane i za svemirski sektor…“ Link; Pristupljeno: 15. 8. 2024.
[3] Arianegroup je zrakoplovna kompanija sa sjedištem u Francuskoj. Link; Pristupljeno: 15. 8. 2024.
[4] „Vodonik-električni motori koriste vodonik u gorivim ćelijama za proizvodnju električne energije, koja se zatim koristi za napajanje električnih motora za okretanje propelera aviona. Jedina emisija je voda.“ Pročitajte više ovdje. Pristupljeno: 16. 8. 2024.