Svět se připravuje na komerční využití kapalného vodíku v letectví

Universal Hydrogen, první společnost na světě, která provedla letové testy největšího dopravního letadla na vodík na světě, začala testovat náhradní palivové moduly na kapalný vodík. Očekává se, že tento typ paliva radikálně rozšíří dojezd ekologicky šetrných cestujících letadlo již v roce 2026.


Dekarbonizace letectví není snadný úkol a výzva spočívá v potřebě sbalit co nejvíce energie do co nejlehčí formy. A v této věci je velmi obtížné konkurovat leteckému palivu. Elektrické verze také pravděpodobně problém nevyřeší, zejména s ohledem na úroveň vývoje systémů pro ukládání energie z baterií. Ale v poslední době téma vodíku neustále nabírá na síle.


V této fázi se nejčastěji používá vodík na palubě jako stlačený plyn a poté prochází palivovým článkem k pohonu elektrických vrtulí. Plyn H2 může poskytnout téměř dvojnásobný dolet letadla ve srovnání s baterií. A to přirozeně otevírá příležitosti pro regionální lety na krátké vzdálenosti s nulovými emisemi.

Universal již v této oblasti dosáhl určitého úspěchu. Loni společnost létala s největším letadlem na vodíkové palivové články, jaké kdy bylo vyrobeno. Použití plynného vodíku však přináší určité úpravy – provozovatelé leteckých společností budou muset výrazně snížit počet míst k sezení.

Například Dash-8 obvykle pojme až 56 cestujících, ale v ekologické vodíkové verzi bude muset být opuštěno 16 sedadel. Ale letový dosah takového dopravního letadla bude 460 mil (740 km). A takové řešení by podle zástupce Universal mohlo pokrýt asi 75 % tras, které letadla této třídy obvykle obsluhují.


Ale zdá se, že se tam nezastaví a sebevědomě „vykročí“ směrem ke kryogennímu kapalnému vodíku. Klíčovou výzvou k dosažení 100% letového pokrytí regionálních letadel je schopnost skladovat tento typ paliva při neuvěřitelně nízkých teplotách, pod 20 K (-253 C), aby se udrželo v kapalné fázi a zabránilo se jeho vyvaření.

Je třeba říci, že letecké pohonné jednotky využívající kapalný vodík zaostávají za motory využívajícími plynný vodík o několik let a teprve opouštějí fázi výzkumu. Jen loni v září společnost H2Fly dokončila světově první pilotovaný let Pipistrel Taurus, letounu se dvěma uličkami poháněného kapalným vodíkem.

Poté, na základě výsledků letových testů, společnost oznámila, že přechod na kapalný H2 prakticky zdvojnásobil cestovní dolet dopravního letadla ve srovnání s tím, co bylo schopno na stlačený plyn, takže potenciál, jak se říká, je „v nedohlednu“.

Universal Hydrogen již nějakou dobu pracuje na vývoji modulárního palivového systému na kapalný vodík v měřítku odpovídajícím jeho pohonnému systému třídy megawatt pro středně velká dopravní letadla, jako jsou Dash-8 a ATR-72. Navenek vypadá úplně stejně jako běžný letecký nákladní kontejner. Může být naplněn v pozemním zařízení a poté naložen a vyjmut z letadla pro doplnění paliva pomocí stejného zařízení, které by se normálně používalo k nakládání nákladu.

Každý palivový modul na kapalný vodík má kapacitu přibližně 200 kg (441 lb) a obsahuje dvoustěnnou vakuově izolovanou nádrž. Každý z nich má také vestavěný systém výměny tepla, který odebírá horkou chladicí kapalinu z elektromotorů a používá ji k odpařování kapalného H2. Tím se palivo přemění na plynnou formu, která může procházet palivovými články.

Kromě toho jsou k zajištění bezpečnosti k dispozici také systémy odvětrávání výfukových plynů a detekce úniků.


Každý z těchto modulů, umístěný v přestavěném ATR-72, poskytuje až 575 mil (asi 926 km) letového dosahu. A druhý den
Universal oznámil, že poprvé připojil kapalný H2 modul k pozemnímu testovacímu zařízení Iron Bird, což je funkční ekvivalent pohonného systému Lightning McClean. Celá řada letových zkoušek byla provedena úspěšně, s konstantním napájením po dobu jedné hodiny a čtyřiceti minut.



Universal plánuje mít tento systém připravený pro komerční osobní lety do roku 2026. Mohou je však předběhnout. Další přední startup v tomto prostoru, ZeroAvia, také pracuje na tom, aby věci posunul na další úroveň. Jejich cílem je zvýšit dolet dopravních letadel o 40 % ve srovnání s tím, co může nabídnout tekutý H2.