Let s vodikom (kao pogonskim gorivom)
Autor: Priyanka Dasgupta
Članak na engleskom jeziku možete pročitati ovdje
Zrakoplovna industrija u velikoj je mjeri riješena krenuti prema ekonomiji s niskim sadržajem ugljika do 2050. godine. Dio plana se oslanja na korištenje vodika kao alternative.
Do 2019. godine, globalna emisija CO2 iz komercijalne avijacije dostigla je više od 900 milijuna metričkih tona[1]. Međutim, tijekom pandemije koronavirusa, kada se avioindustrija zaustavila, emisije su pale na oko 495 milijuna metričkih tona. Do 2022. godine ovo se vratilo na više od 600 milijuna metričkih tona. To je značajan porast i može se očekivati da će nastaviti s rastom.
Kako zemlje, vlade i industrije udružuju snage kako bi unaprijedile strategije dekarbonizacije naše zemlje, bitka se proteže i do neba. Zrakoplovna industrija u velikoj je mjeri riješena prijeći na ekonomiju s niskim sadržajem ugljika do 2050. godine. Međunarodna asocijacija za zračni promet (IATA), primjerice, ima za cilj primijeniti nekoliko strategija dekarbonizacije, kao što su prelazak na održivo zrakoplovno gorivo, izgradnja tehnologije za prikupljanje ugljika i povećanje infrastrukture i operativnih učinkovitosti kako bi do 2050. godine dostigla svoj cilj neto-nula. Značajan dio ovoga plana je ulaganje u inovativne tehnologije i istraživanje mogućnosti s električnom energijom i vodikom.
Sve veći broj poduzeća kladi se na budućnost s niskim sadržajem ugljika i želi povećati postojeću vodikovu ekonomiju kako bi zadovoljila različite industrijske potrebe. U ovom kontekstu, sigurna infrastruktura kvalitete je najvažnija. Ovdje IECEx, s višegodišnjim iskustvom sa zapaljivim plinom, može biti od ključnog značaja u osiguravanju robusne sigurnosne infrastrukture.
Kada možemo očekivati sljedeću letjelicu na vodik?
Airbus[2], industrijski gigant, smatra vodik važnim tehnološkim putem koji vodi k njihovim planovima za uvođenje komercijalnog zrakoplova s niskim sadržajem ugljika na tržište do 2035. godine. Zapravo, u veljači 2024. godine Airbus je izvijestio o napretku u istraživanju vodikovih tehnologija u suradnji s Upravom za civilno zrakoplovstvo Singapura i zračnom lukom Čangi. U priopćenju za tisak istaknuta je njihova posvećenost u potrazi za tehnologijom vodikovih zrakooplova ka zrelosti, što je kulminiralo lansiranjem ZEROe-a 2027. godine, koji teži biti prvi komercijalni zrakoplov na vodik na svijetu. Airbus i ArianeGroup[3] također imaju za cilj izgradnju prvog postrojenja za punjenje tečnim vodikom za zrakoplove ZEROe u Francuskoj do 2025. godine.
U 2024. godini također je zabilježeno udruživanje MEHAIR (Maritime Energi Heli Air Services), vodeće kompanije za hidrozrakoplove u Indiji, i Sirijusa, švicarskog proizvođača letjelica za vertikalno polijetanje i slijetanje (vertical take off and landing – VTOL), s pogonom na vodik, za uspostavu linija za sklapanje vodikovih mlaznih aviona u Indiji, istodobno radeći na proširenju zelene vodikove infrastrukture. Ovim se vrši priprema za druge da je slijede. Primjerice, Indija, prepoznajući potencijal vodika, kao ključnog pokretača za dobijanje čiste energije u industrijama koji je teško umanjiti, postavila je cilj proizvodnje 5 milijuna metričkih tona vodika godišnje do 2030. godine. Sirijus se nada da će njegovi zrakoplovi debitirati do 2025. godine.
MEHAIR je također unaprijed naručio do 20 vodik-električnih motora[4] od ZeroAviae, kompanije sa sjedištem u Velikoj Britaniji, koja je usredotočena na izgradnju prvih motora s nultom emisijom štetnih plinova za komercijalnu avijaciju.
Kako vodik može pomoći u dekarbonizaciji avijacije?
Više zemalja smatra da je vodik moguća opcija u svojoj strategiji dekarbonizacije. Vodik ima mnogo veći odnos energije po jedinici mase nego tradicionalno mlazno gorivo. Potencijalno čist vodik proizveden iz obnovljivih izvora energije bio bi idealna alternativa jer ne bi uključivao nikakve emisije ugljika. Čak i vodik koji uključuje emisije ugljika u proizvodnji i skladištenju i dalje bi smanjio emisije tijekom sagorijevanja radi proizvodnje energije.
U sektoru zrakoplovstva, vodik može igrati ulogu na dva fronta: može se koristiti za smanjenje emisija u zrak i uključiti se kao alternativa za dekarbonizaciju zemaljskih aktivnosti.
Prema procjenama Airbusa, vodik potencijalno može smanjiti emisiju ugljika iz avijacije do 50%. Sabine Klauke, glavna tehnološka direktorica kompanije Airbus, izjavila je: „Zajedno s našim partnerima, prepoznajemo potencijal vodika da postane dugoročni put dekarbonizacije za operacije aviona, dopunjujući održivo gorivo za zrakoplovstvo, kao potporu našoj tranziciji ka neto-nuli do 2050. godine.“
Jesu li Airbus komercijalni zrakoplovi već odobreni za polijetanje?
Za svoje komercijalne zrakoplove, Airbus može koristiti hibridno-električni pogonski sustav koji se u potpunosti napaja vodikom ili ga koristiti za stvaranje sintetičkih e-goriva[5] koja mogu napajati zrakoplov.
Međutim, bilo bi potrebno dosta vremena da se vidi koji je od ovih puteva izvodljiviji i koja je tehnologija spremna za tržište do predloženih datuma za lansiranje.
Općenito, postoje infrastrukturni izazovi s prelaskom na vodik 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 spremnici za gorivo pogodni da sadrže vodik, i prostor za smještaj dovoljno plina za gorivo na kratkim razdaljinama leta.
Kako bi se osigurao radni komercijalni let, potrebno je razviti infrastrukturu oko dovoljne opskrbe vodikom i operacija u zračnoj luci. Čak i ako određene vlasti zračne luke surađuju s prijevoznicima kako bi pomogle razvitku kako bi se ispunili zahtjevi za sigurnost letenja, u početku bi putovanja bila ograničena na mjesta koja su također dovoljno opremljena da podrže ekosustav zrakoplova na vodik.
Štoviše, priprema čitave instalacije i relativna cijena vodika kao goriva u usporedbi s tradicionalnim gorivima može biti prilično intenzivna.
IECEx za sigurno tržište
Usprkos izazovima, vodik ostaje obećavajuća strategija za napredak na putu ka dekarbonizaciji. Kako istraživanja i tehnološke inovacije budu napredovale, bit će potrebni standardi i ispitivanje i certifikacija kao bi se uskladili s vladinim politikama kako bi se otvorio put za učinkovitu komercijalizaciju.
IECEx desetljećima pomaže u omogućavanju infrastrukture kvalitete za vodik. IECEx nadgleda usklađenost s međunarodnim standardima koji se bave sigurnošću vodika, a njegova certifikacija nastavlja biti dragocjeno sredstvo za olakšavanje trgovine vodikom na nacionalnim razinama i na međunarodnim tržištima.
Kako vodik nastavlja postajati izvodljivija alternativa gorivu, IECEx također proširuje svoj opseg u vezi s ispitivanjem i certifikacijom u oblasti vodikovih tehnologija. IECEx ima partnerstvo s mnogim drugim međunarodnim organizacijama, uključujući ISO. U tekućoj bliskoj suradnji s IRENA-om kao i Vijećem za vodik, IECEx doprinosi razvitku buduće mape puta za infrastrukturu kvalitete za proizvodnju čistog vodika.
U ekonomiji s niskim sadržajem ugljika koju pokreće vodik, IECEx i njegove suradničke globalne organizacije imat će vitalnu ulogu u pažljivom snalaženju u izazovima proizvodnje čistog vodika 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.” Poveznica; 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…“ Poveznica; Pristupljeno: 15. 8. 2024.
[3] Arianegroup je zrakoplovna kompanija sa sjedištem u Francuskoj. Poveznica; Pristupljeno: 15. 8. 2024.
[4] “Vodik-električni motori koriste vodik u gorivim ćelijama za proizvodnju električne energije, koja se zatim koristi za pogon električnih motora koji pokreću propelere zrakoplova. Jedina emisija je voda." Pročitajte više ovdje. Pristupljeno: 16. 8. 2024.