Hidrojenle çalışan uçaklar hakkında bilmeniz gereken her şey: sürdürülebilir havacılığın geleceği mi?

2050 yılına kadar iş havacılığının ve genel olarak havacılığın karbon nötr olması hedeflenmektedir.

Sürdürülebilir havacılığa doğru bu hareketin bir parçası olarak, SAF biyoyakıtlarının kullanımı veya Volocopter, Alice elektrikli uçak veya CityAirBus gibi elektrikli uçak ve modeller gibi bir dizi çözüm üzerinde çalışılmaktadır.

Bununla birlikte, bir dizi uçak üreticisi başka bir alternatif üzerinde çalışıyor: hidrojenle çalışan uçaklar.

AEROAFFAIRES, sıfır emisyonlu havacılık için bu alternatif çözümü sunuyor.

Hidrojen nedir ve havacılıkta nasıl kullanılır?

Havacılık sektörünün karbondan arındırılması, uçak üreticilerinin bugün ile 2050 arasındaki hedefidir. Hidrojen şu anda üzerinde çalışılan uzun vadeli bir çözümdür. Peki ama hidrojen nedir? Avantajları nelerdir?

Hidrojen, suyu oluşturan 2 elementten biridir. Aynı zamanda Dünya’daki en hafif elementtir (periyodik tablonun bir parçası). Su kütlelerinde, göllerde, okyanuslarda ve hatta atmosferde bulunur.

Nasıl çalışır? Hidrojen, motorun gaz türbinlerinde yanma odalarında yakılır. Daha sonra bir yakıt hücresi sayesinde açığa çıkan enerji elektrik enerjisine dönüştürülür ve bu da motora güç sağlar.

Uçağın içinde hidrojen -235 derecede gaz veya sıvı halde depolanabilir. Mevcut parafinden daha düşük bir yoğunluğa sahip olduğundan, gelecekte uçak yapıları değiştirilebilir.

Son olarak, hidrojen çevreyi kirletmez çünkü ürettiği emisyonlar su buharından başka bir şey değildir, bu nedenle 2050 yılına kadar sıfır emisyona ulaşmak için yakalayabileceğimiz bir fırsattır.

Yeşil, mavi ve gri hidrojen arasındaki farklar nelerdir?

Farklı hidrojen türlerini anlamak, çevresel etkilerini değerlendirmek için çok önemlidir. Hepsi aynı şekilde üretilmemektedir:

• Gri hidrojen
  • Buhar reformu adı verilen bir işlemle doğal gaz veya kömürden üretilir.
  • Büyük miktarda CO₂ yayar, bu da onu en kirletici form yapar.
• Mavi hidrojen
  • Gri ile aynı yöntem kullanılarak, ancak yayılan CO₂’nin yakalanması ve depolanması ile üretilir.
  • Griden daha az kirletici, ancak hala fosil yakıtlara bağımlı.
• Yeşil hidrojen
  • Yenilenebilir enerjiler (güneş, rüzgar) kullanılarak suyun elektrolizinden elde edilir.
  • Doğrudan CO₂ emisyonu üretmez, gerçekten temiz ve sürdürülebilirdir.

Sürdürülebilir havacılık hedefleriyle yalnızca yeşil hidrojen gerçekten uyumludur. Airbus ve havacılık sektöründeki diğer büyük oyuncuların yöneldiği tür budur.

Hidrojenle çalışan uçaklar ile elektrikli uçaklar arasındaki farklar nelerdir?

Her iki teknoloji de hava taşımacılığını karbondan arındırmayı amaçlıyor, ancak farklı ilkelere ve kullanımlara dayanıyorlar. İşte ana ayrımların net bir karşılaştırması:

Hidrojenle çalışan hava taşıtları

• Enerji kaynağı olarak hidrojen kullanır (bir motorda yakılır veya bir yakıt hücresi aracılığıyla elektriğe dönüştürülür).
• Orta ila uzun menzil sunar, özellikle bölgesel ve gelecekteki uzun mesafeli uçuşlar için uygundur.
• Yakıt, bataryaları şarj etmekten daha hızlı bir süreç olan tankları doldurarak yeniden şarj edilir.
• Yakıtın ağırlığından daha az etkilendiği için elektrikten daha yüksek taşıma kapasitesine sahiptir.
• Ticari uçuşları, özel jetleri ve bölgeler arası rotaları hedefler.

Elektrikli uçaklar

• Şarj edilebilir elektrik pilleri ile çalışır.
• Düşük ila orta menzil, pillerin enerji yoğunluğu ile sınırlıdır.
• Uzun bir şarj süresi gerektirir, bu da dönüş sıklığını sınırlar.
• Yerleşik pillerin ağırlığı nedeniyle sınırlı bir taşıma yüküne sahiptir.
• Genelde hafif uçaklar, hava taksileri veya kısa şehir içi uçuşlar için kullanılır.
  

Basit bir ifadeyle, hidrojenle çalışan uçaklar uzun mesafeli uçuşlar ve ticari büyüme için daha uygunken, elektrikli uçaklar şu anda kısa menzilli hava hareketliliği için ayrılmıştır.

Hidrojenle çalışan hava taşıtlarının mevcut avantajları ve sınırlamaları nelerdir?

Avantajlar

• Sıfır doğrudan emisyon (sadece su buharı)
• Mükemmel kütle enerji yoğunluğu
• Bölgesel ve orta mesafeli uçuşlar için uygundur
• Yenilenebilir üretim ile uyumlu

Mevcut sınırlamalar

Potansiyeline rağmen hidrojenle çalışan hava taşıtları büyük engellerle karşı karşıyadır:

• Mevcut olmayan ya da sınırlı küresel altyapı: çok az sayıda havaalanı donanımlı.
• Karmaşık kriyojenik depolama: sıvı hidrojen için -253°C.
• Güvenlik: Hidrojen son derece yanıcıdır ve çok katı standartlar gerektirir.
• Yüksek maliyet: özel teknoloji ve malzemeler hala pahalıdır.
• Ağırlık ve hacim: tanklar parafinden daha fazla yer kaplar.
• Sınırlı yeşil üretim: dünyadaki hidrojenin çoğu hala “gri”.

Hidrojenle çalışan uçaklar mükemmel bir ekolojik potansiyele sahiptir, ancak hala aşılması gereken birçok teknolojik ve lojistik zorluk vardır.

Hangi ülkeler hidrojenle çalışan havacılığa yatırım yapıyor?

Dünya çapında pek çok hükümet ve üretici hidrojenle çalışan havacılığın geliştirilmesi için büyük yatırımlar yapıyor. İşte ülkelere göre başlıca girişimler:

• 🇫🇷 Fransa
  • Airbus ZEROe programı
  • Beyond Aero hidrojen özel jetinin geliştirilmesi
  • Ulusal Hidrojen Planı aracılığıyla devlet desteği
• 🇩🇪 Almanya
  • HY4 projesine katılım
  • Lufthansa Technik tarafından yapılan yatırım
  • Airbus ile yakın teknolojik işbirliği
• 🇺🇸 Birleşik Devletler
  • Pratt & Whitney’de hidrojen motoru projeleri
  • Universal Hydrogen tarafından modüler çözümlerin dağıtımı
  • Boom Supersonic’te karbondan arındırılmış havacılık araştırması
• 🇯🇵 Japonya
  • Kawasaki Heavy Industries aracılığıyla altyapı geliştirme
  • Bölgesel havacılıkta hidrojen için hükümetin yol haritası
• 🇬🇧 Birleşik Krallık
  • ZeroAvia’nın küçük hidrojen uçaklarındaki liderliği
  • Rolls-Royce’ta ileri düzey araştırma
  • Bölgesel düşük emisyon projeleri için finansman
    

Avrupa, Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya şu anda küresel havacılık ve uzay endüstrisinde hidrojen inovasyonunun ana itici güçleridir.

Hidrojenle çalışan uçaklar ve özel jetler için çeşitli projeler

Havacılık dünyasındaki pek çok profesyonel, parafin kullanımına alternatif olarak bu yöntemi araştırıyor. Sürdürülebilir havacılık hedefi doğrultusunda çeşitli projeler yavaş yavaş hayata geçiriliyor.

Örneğin kısa bir süre önce GE Aviation ve Safran, hidrojenle çalışan bir motoru test etmek üzere Airbus ile güçlerini birleştirdi.

Toulouse merkezli bir havacılık şirketi olan ve 2020 yılında kurulan Beyond Aerospace ise yakın zamanda fon topladıktan sonra hidrojenle çalışan bir özel jet üretmeyi planlıyor.

AEROAFFAIRES, havacılık sektöründeki diğer hidrojen projelerini sunar.

1. Airbus ve ZEROe uçak programı

Airbus şu anda uçaklarını donatmak için çeşitli motor üreticileriyle çalışıyor. Bunlar arasında Pratt & Whitney, CFM International, Safran ve General Electric yer alıyor. Airbus hidrojenle çalışan uçaklar için planlarını yavaş yavaş açıklıyor.

Özellikle de sıfır emisyon anlamına gelen ZEROe adlı 3 farklı konsepti ile. Uçak üreticisi, 2035 yılına kadar havada tamamen hidrojenle çalışan, CO2-nötr uçaklara sahip olmak istiyor.

Airbus şu anda bir A380 üzerinde test aşamasında. Uçak üreticisi 2025 yılına kadar uçağın 4 motorundan birine hidrojenle güç sağlayacak bir sistem kurmuş olacak.

Şu an için test yatağındaki A380, hidrojenle çalışan 5. bir motorla donatılmış durumda. toplam 400 kg hidrojen içeren 4 tank, test edilen motora sıvı hidrojen sağlamak üzere uçağın yakınına ve arkasına yerleştirilmiştir.

Uçak üreticisine göre proje “hidrojen tahrik sisteminin özelliklerini tanımlayacak, uçuş testlerini denetleyecek ve A380’e seyir aşamasındaki hidrojen motorunu test etmek için bir test tezgahı sağlayacak”.

Kanatların altında bulunan diğer 4 motor ise hidrojen motoru test aşamaları sırasında normal şekilde çalışmaya devam edecek.

Fotoğraf Kredisi : Airbus

2. Pratt & Whitney ve hidrojen motoru

Amerikalı motor üreticisi bir süredir hidrojeni inceliyordu. Aslında Pratt & Whitney hidrojenle çalışan uçaklar yaratma olasılığını ilk kez 1957 yılında gündeme getirmişti. Amerikan şirketi bu sektörden yararlanan ve hidrojenin sunduğu olanakları test eden ilk şirketlerden biriydi.

Bugüne kadar Pratt & Whitney, sonunda uçaklara ve özel jetlere güç verecek yeni bir hidrojen motoru üzerinde çalıştığını açıkladı. Dahası, havacılık şirketi halihazırda başta Airbus olmak üzere uçak üreticileriyle el ele çalışıyor.

Airbus, Airbus A320 Neo modeli için motorların yaklaşık %35’ini ve üreticinin A220 modeli için tüm motorları tedarik ediyor. Pratt & Whitney’in fikri, başlangıçta kullanılan parafinin yerine sıvı hidrojen kullanabilen bir motor üretmek.

İşleri bir adım daha ileri götürmek için, yanma işlemi sırasında hidrojen tarafından üretilen su buharını da geri kazanmayı planlıyor. “Sıfır Emisyon” geleceği yolda!

3. Havaalanlarını hidrojenle donatmak için ortaklıklar

Havacılık devleri, havalimanlarında hidrojen tesisatları sunmak için şimdiden bir araya geliyor. Sürdürülebilir havacılığa geçiş için güçlerini birleştiren Air Liquide, Airbus ve Vinci Airports’un durumu bu.

Havaalanlarına ve diğer tesislere hidrojen tedarik edilmesine yardımcı olmak için on yıllık bir plan açıkladılar. İlk pilot havalimanı Lyon-Saint Exupéry olacak. Bu havalimanı 2023 yılında hidrojen gazı dağıtım noktalarına kavuşacak.

Başlangıçta hidrojen, pist araçları ve elleçleme makineleri gibi yer ekipmanlarına güç sağlamak için kullanılacak.

Ardından, 2030 yılına kadar bu dağıtım noktaları uçaklara sıvı hidrojen tedarik etmek için kullanılacaktır.

AEROAFFAIRES: sürdürülebilir havacılık konusunda kararlı

AEROAFFAIRES, 1991 yılından bu yana müşterilerinin özel jet kiralamalarına yardımcı olmaktadır ve bu konuda açık bir hedefe sahiptir: konfor, performans ve çevresel bağlılığı birleştirmek.

• her uçuş için %100 karbon dengeleme.
• Dünya çapında 20.000 uçağa erişim.
• 4,9/5 müşteri memnuniyeti derecesi ile taşınan 120.000’den fazla yolcu.

Sorumlu hava taşımacılığı çözümlerimiz hakkında daha fazla bilgi edinmek veya bir uçuş rezervasyonu yapmak ister misiniz? Hafta sonları ve resmi tatiller de dahil olmak üzere haftanın 7 günü, günün 24 saati bize ulaşın:

Fransa +33 (0)1 44 09 91 82 | ABD +1845 373 3456 | İngiltere +44 84 4986 0547

Sadece birkaç tıklamaylaonline fiyat teklifi alın.