Самый первый в мире авиалайнер с электрическим приводом находится в стадии разработки. Футуристическая реактивный самолет будет испускать ноль парниковых газов. Вместо того чтобы сжигать топливо, двигатель будет преобразовывать химическую энергию, накопленную в жидких водородных элементах, в электроэнергию. Электроэнергия, генерируемая жидким водородом, будет поддерживать реактивную тягу. НАСА выделит 6 миллионов долларов на этот проект в течение следующих трех лет и надеется выпустить первый в мире экологически чистый самолет. Проект стал называться как «Центр криогенных высокоэффективных электрических технологий для самолетов».
Что может пойти не так с полностью электрическим самолетом?
Когда НАСА получает аплодисменты за их добродетельные усилия, критический мыслитель должен спросить: «Что может пойти не так с полностью электрическим самолетом?»
Аэрокосмический инженер Филипп Анселл и инженер-электрик Кируба Харан вместе со своими коллегами из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне руководят этим проектом. Ученые будут первыми, кто исследует потенциал преобразования конденсированного жидкого водорода в электрическую энергию для обеспечения полетов самолета. Несмотря на то, что обычные водородные элементы использовались для питания поездов и автомобилей, они слишком громоздки для полета, потому что они требуют перевозки тяжелых резервуаров для хранения водорода под давлением. Конденсированный жидкий водород может решить эту проблему.
Профессор Анселл объясняет: «Химическая энергия водорода преобразуется в электрическую энергию с помощью ряда топливных элементов, которые приводят в действие ультра-эффективную электрическую двигательную установку».
Как бы просто ни звучала наука, заставить ее работать в реальной жизни будет нелегко, и надежность этого преобразования и движущей силы может быть невозможна в долгосрочной перспективе. Во-первых, для сжижения водорода необходимо будет генерировать чрезвычайно низкие температуры. Требования к низкой температуре могут быть использованы для сверхпроводимости для обеспечения передачи энергии и мощных систем двигателей, но что пойдет на поддержание этого процесса?
Во-вторых, если сжиженный водород не используется с достаточно высокой скоростью в месте потребления, он испаряется из емкостей для хранения. Прототип должен обеспечить, чтобы скорости доставки и потребления водорода были доведены до совершенства. Что еще хуже, ученым и инженерам еще предстоит придумать прототип, доказывающий, что двигательные технологии с электроприводом могут быть подключены и питаться от электрических систем. Применить эту идею к большому самолету и обеспечить его надежность будет непростой задачей. Мало того, что концепция преобразования энергии не доказана, особенно в авиалиниях, но зависимость от одной только электрической энергии несет свой собственный набор рисков.
Будут ли самолеты на водороде по-прежнему совершать выбросы парниковых газов?
Полностью электрический самолет может не совершать выбросы парниковых газов напрямую, но методы получения водорода могут быть такими же грязными, а не экологически чистыми вообще. Большая часть водорода, производимого в Соединенных Штатах, получается в результате риформинга природного газа, процесса, посредством которого природный газ реагирует с паром высокого давления. Ведь это самый дешевый способ получения газообразного водорода — реакция монооксида углерода с водой. Если полностью электрическая установка удастся, могут ли ученые доказать, что общий процесс создания энергии не приводит к выбросам парниковых газов?
Тем не менее, профессор Харан остается оптимистом: «Достижения последних лет в области некриогенных машин и приводов приблизили электрическую тягу коммерческих региональных реактивных самолетов к реальности».
«Практические криогенные системы остаются «святым Граалем» для больших самолетов из-за их непревзойденной плотности мощности и эффективности», добавил Харан. «Партнерские отношения, которые были установлены для этого проекта, позволяют нам успешно преодолевать значительные технические препятствия на этом пути».
Когда все сказано и сделано, давайте просто надеяться, что ученые доведут дело до конца и полеты станут более безопасными для нас и природы.
