Британцы разработали дальнемагистральный самолет на водородной тяге
Британский Институт аэрокосмических технологий разработал новый самолет, который может стать будущим мировой авиации, сообщило Министерство транспорта Великобритании. Новый авиалайнер будет работать на водородном топливе, что позволит ему быть экологически безвредным. Правительство Великобритании выделило на этот проект, получивший название FlyZero, 15 миллионов фунтов стерлингов.
Разработанный самолет имеет размах крыла 54 метра — это больше, чем у Boeing 767, и меньше, чем у Boeing 787. Модель будет оснащена двумя турбовентиляторными двигателями и криогенными баками для хранения водорода — в хвосте и передней части фюзеляжа, где топливо будет храниться при температуре минус 250 градусов по Цельсию. Для этого необходимо разработать криогенные топливные системы, топливные элементы и электроэнергетические системы, а также водородные газовые турбины. Эти технологии позволят совершать перелеты с нулевым уровнем вредных выбросов, получая на «выхлопе» только воду.
Разработчики утверждают, что на лайнере можно будет перевезти 279 пассажиров из Лондона в Сан-Франциско без дозаправки или из Лондона в Новую Зеландию с одной дозаправкой, причём с той же скоростью и комфортом, что и на самолетах с реактивным двигателем. Однако водород сложнее и дороже хранить на борту, кроме того, потребуются годы, чтобы создать необходимую инфраструктуру и оборудовать аэропорты новыми заправочными станциями.
Проект водородного самолёта был представлен на четвёртой встрече Jet Zero Council (Совета по нулевым выбросам) — партнёрства между британскими промышленными компаниями и правительством, целью которого является обеспечение трансатлантических перелетов с нулевым уровнем выбросов на протяжении одного поколения.
«В то время, когда глобальное внимание уделяется борьбе с изменением климата, наша концепция самолёта предлагает поистине революционное видение будущего глобальных авиаперелетов. Он позволит семьям, предприятиям и странам оставаться на связи без выбросов углекислого газа. Этот новый рассвет развития авиации открывает перед британским аэрокосмическим сектором реальные возможности занять долю рынка, обеспечить новые высококвалифицированные рабочие места и внутренние инвестиции, помогая при этом выполнять обязательства Великобритании по борьбе с изменением климата» — заявил на встрече директор проекта FlyZero Крис Гир.
В рамках FlyZero специалисты Института аэрокосмических технологий разрабатывают сразу целое семейство водородных самолетов — региональный, узкофюзеляжный и широкофюзеляжный, а также технологические дорожные карты для их внедрения. Кроме того, исследуются рыночные и экономические перспективы новой техники, однако о серийных перспективах пассажирских самолетов с водородными двигателями пока информации нет.
В сообщении Министерства транспорта Великобритании также подчёркнуто, что проект FlyZero презентован через несколько недель после того, как на Климатическом саммите в Глазго (СОР26) было достигнуто соглашение о сотрудничестве для достижения новой цели по декарбонизации авиации. Подписали документ 24 государства, авиация которых производит около половины выбросов этой отрасли в мире.
Kawasaki и Yamaha готовят водородный двигатель для мотоциклов
Японские производители мотоциклов объединят усилия разработчиков в создании водородных двигателей для двухколесной техники. Kawasaki Heavy Industries определила водород как источник энергии следующего поколения ещё в 2010 году, и с тех пор разрабатывает технологии для производства, транспортировки и использования водорода по всей цепочке поставок к конечному потребителю. Yamaha Motor, в свою очередь, разрабатывает водородные двигатели для своих мотоциклов и четырехколёсных вездеходов серии ROV. Работая вместе, две компании рассчитывают ускорить развитие водородного направления.
Как следует из совместного заявления Kawasaki Heavy Industries и Yamaha Motor, в дальнейшем к ним планируют присоединиться Honda Motor и Suzuki Motor Corporation. Четыре японские компании намерены совместно изучить возможность достижения углеродной нейтральности за счет отказа от использования двигателей внутреннего сгорания в двухколесных транспортных средствах. Финальные договоренности будут достигнуты после определения «четких границ между сотрудничеством и конкуренцией».
Из упомянутой четвёрки Kawasaki пока является самой продвинутой в водородной энергетике. Программа компании Hydrogen Road успешно реализуется: в начале 2021 года Kawasaki Heavy Industries (KHI) объявила о завершении строительства собственного терминала по сжижению водородного топлива в Кобе, чем замкнула индустриальную цепочку производства экологически чистого топлива. Правда, пока это не промышленный, а лишь демонстрационный проект: от производства водородного топлива, его сжижения — и до транспортировки. Как один из крупнейших производителей морских и океанских судов, KHI сделала и первый шаг к освоению рынка доставки этого вида топлива, спустив на воду первый в мире специализированный танкер на 1250 кубометров сжиженного водорода.
При этом Kawasaki использует водород своего производства в газовых турбинах, которые производят электрическую энергию. Собственная водородная электростанция Kawasaki в Кобе производит 1 мегаватт электричества без вредных выбросов. Kawasaki также строит аналогичный терминал и энергосистему в Австралии.
Стоит отметить, что в целом Kawasaki считает будущим транспорта электротягу, а вот в качестве системы генерации энергии рассматривает как раз водородные ячейки. Такого же подхода придерживается и Honda Motor, о чём в апреле 2021 года заявил новый президент этой компании Тосихиро Мибе. Тогда Honda Motor объявила о своих планах полного отказа от двигателей внутреннего сгорания к 2040 году — в надежде, что к 2050 году 100% мировых производителей пойдут тем же путем. У обеих японских компаний близкое видение того, как должны будут выглядеть транспортные средства через 10-15 лет: это будут гибриды, созданные на базе двух силовых установок — электрической и водородной.
Суть такого гибрида в том, что энергосистема на водородных ячейках питает ходовую систему автомобиля/мотоцикла, одновременно заряжая аккумуляторные батареи (АКБ). То есть при переизбытке выработанной энергии она резервируется, а в остальное время питает электродвигатель. Таким образом, двигатель получает питание как от АКБ, так и от водородного генератора. Запас хода на АКБ при этом может стать несколько меньше, чем у современных электромобилей, но и АКБ при этом будет играть роль своеобразного «резерва», а не главного источника.
Пока что главная проблема зарядки электроавтомобилей и электромотоциклов заключается в неприемлемом времени возобновления уровня батарей — и просто невероятных энергозатратах на эту операцию. Так, «домашняя» зарядка на 8кВт может за 1 час дать не более 50% заряда, стационарные зарядные станции имеют мощность более 15кВт и способны зарядить АКБ электромобиля на 80% за 40 минут — но это всё равно слишком долго и неэффективно.
А вот перезаряжаемая топливная ячейка на водороде должна возобновляться с такой же скоростью, как если бы заправили бак бензином на АЗС — примерно за 1 минуту. Смена же ячейки на полностью заряженную будет происходить ещё быстрее. При этом топливная ячейка начинает давать электричество незамедлительно после установки на транспортное средство. В Kawasaki считают, что запас хода такой энергоустановки составит не менее 500 км при «нормальной» эксплуатации мотоцикла.
Sinopec строит крупнейшую в мире сеть водородных АЗС
Китайская нефтехимическая корпорация Sinopec построит крупнейшую в мире сеть водородных заправочных станций. Проект, в который инвестируют 30 миллиардов юаней (4,7 миллиарда долларов), предполагает строительство 1000 водородных АЗС и большого количества газохранилищ.
В компании уверены, что водородный транспорт станет экономически привлекательным уже к 2025-2030 году. На водород, прежде всего, будут переводить тяжелые дальнобойные грузовые фуры. Экономисты уверены, что к 2031 году эти транспортные средства будет дешевле заправлять водородом, нежели дизелем.
Перевод тяжелого автотранспорта на чистое топливо, которое на выхлопе дает лишь водяной пар, внесет большой вклад в решение проблемы загрязнения воздуха в городах Китая. Известно, что сегодня тяжелые дизельные фуры являются одним из основных эмитентов загрязняющих веществ в китайских мегаполисах. Так, муниципалитет Пекина подсчитал, что хотя дизельные грузовики составляют лишь 4% от столичного автопарка, на них приходится 90% автомобильных выхлопов.
На водород также планируется постепенно переводить железнодорожный транспорт. Этим летом Китай приступил к производству гибридных железнодорожных локомотивов на водородных топливных элементах. На новых локомотивах установлены дизель-электрические двигатели и водородные силовые установки, которые могут обеспечивать треть энергопотребления машины. Новый локомотив может развивать скорость до 100 км/ч, тянуть до 8 тысяч тонн полезной нагрузки и работать до 24 часов исключительно за счет водородной силовой установки.
По прогнозам Китайской ассоциации водородного топлива, к 2050 году КНР ежегодно будет потреблять до 60 миллионов тонн топливного водорода, что позволит значительно снизить эмиссии парниковых газов и других загрязняющих веществ на транспорте. Напомним, что КНР намерена достичь углеродной нейтральности к 2060 году.