Hidrogenul ar putea contribui la un zbor mai ecologic, dar renunțarea la combustibilii fosili ridică unele provocări importante.
Cea mai bună modalitate de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră din zboruri este să zbori mai puțin, dar acest lucru nu este o soluție pentru industrie și pentru milioane de pasageri.
În schimb, sectorul caută o soluție tehnologică care să permită avioanelor să zboare în continuare, dar să polueze mai puțin, iar una dintre idei este utilizarea hidrogenului. Însă există mari semne de întrebare cu privire la posibilitatea ca această soluție să fie viabilă.
Iată cinci provocări cu care se confruntă aviația alimentată cu hidrogen.
1. Aprovizionarea cu hidrogen curat nu va fi ușoară
Hidrogenul poate fi foarte curat sau foarte murdar, totul depinde de modul în care este produs.
Cea mai mare parte a hidrogenului de pe piață în prezent este așa-numitul hidrogen gri, obținut prin divizarea gazului natural – care emite o mulțime de CO2. Hidrogenul albastru captează aceste gaze cu efect de seră, dar costă mai mult și există preocupări legate de locul de stocare a CO2. Cel mai rar și cel mai scump este hidrogenul verde, obținut prin utilizarea energiei regenerabile pentru a diviza apa.
„Avioanele cu hidrogen vor fi la fel de sustenabile ca și energia care le alimentează”, a declarat Carlos López de la Osa, director de aviație în cadrul ONG-ului ecologist Transport & Environment (T&E).
„În prezent, majoritatea hidrogenului pentru transport nu are emisii zero. Nu este hidrogen verde”, a declarat Val Miftakhov, CEO al ZeroAvia, un producător britanic-american care își propune să livreze primul său avion electric pe bază de hidrogen cu 40-80 de locuri până în 2027.
2. Hidrogenul ar putea reduce autonomia aeronavelor
Hidrogenul este cel mai ușor element, dar are o densitate energetică mult mai mică decât kerosenul, ceea ce înseamnă că aeronavele alimentate cu el în loc de combustibili fosili ar cântări de fapt mai mult.
Poate fi ars cu oxigen pentru a crea apă, alimentând un avion cu reacție, dar trebuie să fie stocat sub formă lichidă, ceea ce înseamnă instalarea unor rezervoare de înaltă presiune care să mențină substanța extrem de inflamabilă la temperaturi sub minus 253 de grade Celsius. Toate acestea sporesc greutatea, reducând autonomia, capacitatea de încărcare și de pasageri.
Hidrogenul poate fi, de asemenea, utilizat pentru a alimenta o celulă de combustibil, generând electricitate pentru a porni o elice.
Potrivit unui studiu McKinsey din 2022, „cu actualele modele de aeronave, aeronavele pe hidrogen ar putea avea o autonomie limitată la 2 500 de kilometri”, adică distanța dintre Londra și Istanbul. Doar „reproiectarea structurilor aeronavelor și a tehnologiei de stocare ar putea debloca o autonomie mai mare fără a reduce numărul de locuri disponibile”.
Destination 2050 – alianța europeană de aviație pentru crearea unui transport aerian net-zero până la jumătatea secolului, care reunește companii aeriene, aeroporturi, producători și furnizori de servicii de navigație – prevede că aeronavele alimentate cu hidrogen vor fi disponibile până în 2035, dar numai „potrivite pentru rutele intraeuropene cu rază scurtă de acțiune”.
Asta înseamnă că nu pot fi folosite pentru zborurile pe distanțe lungi, despre care Eurocontrol, organismul european de gestionare a traficului aerian, spune că sunt responsabile pentru mai mult de 50% din emisiile de CO2 din aviație.
3. Va fi costisitor să construim infrastructura de realimentare.
Aeroporturile din prezent au fost create pentru a realimenta avioanele cu combustibili fosili; acestea ar trebui să fie modernizate pentru a furniza în schimb hidrogen.
„În prezent, nu există hidrogen în aeroporturi”, a declarat Miftakhov. El este convins că soluția va fi „fabricarea hidrogenului la fața locului, pe aeroporturi”, ceea ce va reduce costurile de transport.
În ianuarie, Comisia pentru Energie din California, agenția de politică energetică a statului, a acordat aproape 3,3 milioane de dolari companiei ZeroAvia pentru a dezvolta un camion mobil de realimentare cu hidrogen lichid care va realimenta avioanele alături de kerosen la Aeroportul Municipal Livermore.
Cu toate acestea, amploarea provocării este descurajantă.
„Nu cunoaștem încă întregul potențial al hidrogenului în aviație și există încă provocări semnificative pe drumul care trebuie parcurs pentru a face acest lucru fezabil nu doar din punct de vedere tehnic, ci și economic”, a declarat Francisco José Lucas, șeful departamentului de aviație durabilă din cadrul multinaționalei spaniole de energie Repsol, referindu-se la dificultățile de a aduce hidrogenul în aeroporturi. „Cu toate acestea, suntem siguri că este o tehnologie cu un mare potențial pe termen mediu și lung.”
4. Birocrația va fi o problemă când vine vorba de hidrogen
Aviația are, fără îndoială, cele mai stricte standarde de siguranță dintre toate industriile de pe planetă. Asta înseamnă că trecerea la hidrogen se va confrunta cu obstacole de reglementare foarte mari.
„Pentru aeronavele cu mai puțin de 20 de pasageri, normele se bazează pe performanță și, prin urmare, nu ar necesita nicio adaptare” la propulsia cu hidrogen, a declarat Janet Northcote, purtător de cuvânt al Agenției Europene pentru Siguranța Aviației (EASA).
Însă, „pentru aeronavele de transport mai mari, reglementările sunt mai prescriptive și acestea nu ar fi adecvate pentru toate aspectele în forma lor actuală”, a spus ea.
Agenția are ceva numit „condiție specială”, care permite tehnologii noi și care a fost folosită pentru Airbus A321XLR – un avion cu autonomie foarte mare care încă așteaptă să fie certificat.
Dar, în cazul XLR, această Condiție specială se aplică unui nou design pentru un rezervor central de combustibil, nu pentru un nou mod de propulsie a zborului.
Northcote a declarat că AESA este în contact cu dezvoltatorii de avioane pe bază de hidrogen prin intermediul serviciilor de preaplicare ale agenției.
„Procesul de pre-solicitare îi ajută pe aceștia să își diminueze riscurile proiectelor lor și ne permite să identificăm unde ar putea fi necesară o evoluție a reglementărilor actuale”, a spus ea.
5. Impactul fără emisii de CO2
După toate eforturile depuse pentru a converti avioanele de la kerosen la hidrogen, chiar și astfel de mașini ecologice ar putea avea un impact negativ asupra climei.
Studii recente arată că aproximativ 50-75% din impactul aviației asupra climei este cauzat de efectele non-CO2 – cum ar fi emisiile de oxid de azot sau vaporii de apă – care contribuie la formarea de dâre de aer. Acești nori albi lăsați pe cer de aeronave pot contribui la schimbările climatice dacă persistă suficient de mult timp.
„Există încă îndoieli cu privire la impactul aviației pe bază de hidrogen asupra climei”, a declarat Matteo Mirolo, expert în aviație sustenabilă la Breakthrough Energy, o organizație fondată de Bill Gates care investește, de asemenea, în dezvoltarea avioanelor pe bază de hidrogen.
„Încă nu cunoaștem cu exactitate impactul non-CO2 al hidrogenului”, a spus Mirolo, adăugând că avioanele alimentate cu hidrogen ar avea, totuși, „un impact pozitiv, reducând nivelul de poluare în comparație cu avioanele alimentate cu kerosen fosil, inclusiv particulele”.
López de la Osa, de la T&E, susține că motoarele cu hidrogen cu ardere mai curată înseamnă că spiralele vor fi probabil de scurtă durată. „Arderea hidrogenului emite mai puține particule în care se pot atașa vaporii de apă”, a spus el.
Pentru a testa acest lucru, Airbus efectuează o comparație directă în Nevada, zburând cu avioane similare cu hidrogen și kerosen.
Scopul este de a „genera date pentru a înțelege diferențele, prin intermediul testelor de zbor în medii în care s-ar forma dâre de vânt”, a declarat Glenn Llewellyn, vicepreședinte al programului Airbus pentru aeronave cu emisii zero. Rezultatele sunt așteptate până la sfârșitul anului 2024, potrivit POLITICO.
