-
Опубликовано4 часа назад
Это видео не может быть воспроизведено
Чтобы воспроизвести это видео, вам необходимо включить JavaScript в вашем браузере.
Реактивный двигатель на водороде
В продуваемом всеми ветрами уголке военного полигона на Солсбери-Плейн проходят испытания реактивного двигателя небольшого самолета, которые однажды могут привести к огромным изменениям в авиационной отрасли.
Сам двигатель почти полностью обычный. Это газовая турбина Rolls-Royce AE-2100A, конструкция которой широко используется на региональных самолетах по всему миру.
Что совершенно необычно, так это используемое топливо. Это первый случай, когда современный авиационный двигатель работал на водороде.
Без кузова, со сложной проводкой и открытыми трубопроводами, он надежно закреплен на прочной испытательной установке, в то время как инженеры собираются вокруг множества экранов в диспетчерской, на безопасном расстоянии.
Испытания проводит компания Rolls-Royce в партнерстве с авиакомпанией easyJet.
Ближайшая цель проста — показать, что можно запускать и управлять реактивным двигателем, используя водородное топливо, а не обычное авиационное топливо.
В более долгосрочной перспективе планируется, что водородная энергетика будет играть важную роль в обеспечении дальнейшего роста авиационной отрасли при резком сокращении выбросов, связанных с изменением климата.
«Причина, по которой мы рассматриваем водород, на самом деле является движущей силой Net Zero», — объясняет Алан Ньюби, директор по аэрокосмическим технологиям в Rolls-Royce.
«Обычно мы запускаем эту штуку на керосине. Керосин — это углеводород, и поэтому при горении выделяется углекислый газ.
«Прелесть взгляда на такое топливо, как водород, заключается в том, что оно не содержит углерода и, следовательно, при сгорании не производит CO2».
Проект поддерживается компанией easyJet, которая вложила несколько миллионов фунтов стерлингов в первоначальные испытания.
изображения, Rolls-RoyceКомпания считает, что водородная энергетика предлагает лучший способ сократить выбросы от ближнемагистральной авиации.
«Несколько лет назад мы начали искать, что может привести в движение самолеты будущего», — объясняет Дэвид Морган, главный операционный директор easyJet.
«Мы посмотрели на аккумуляторную технологию, и стало совершенно ясно, что аккумуляторная технология, вероятно, не подойдет для больших коммерческих самолетов, на которых мы летаем.
«Мы пришли к выводу, что водород — очень интересное предложение для нас».
Преимущество водорода перед батареями в том, что он обеспечивает гораздо большую мощность на килограмм. Батареи просто слишком тяжелы для питания больших самолетов.
Однако до водородной авиации еще очень далеко. Проведенные до сих пор испытания просто показали, что реактивный двигатель, работающий на водороде, может запускаться и работать на малых оборотах.
изображения, Rolls-RoyceНо чтобы перейти оттуда к созданию совершенно нового двигателя, способного безопасно приводить в движение пассажирский самолет, потребуется гораздо больше исследований и значительных инвестиций.
Сами самолеты также должны быть переработаны. Водород, даже в жидкой форме, занимает примерно в четыре раза больше места, чем керосин, необходимый для полета на такое же расстояние.
Прежде всего, чтобы превратить его в жидкость, его нужно охладить до -253°С. Затем, прежде чем сгореть, его нужно снова превратить в газ.
«С точки зрения самолета произошли большие изменения, — говорит Алан Ньюби из Rolls-Royce.
«У них должен быть резервуар с водородом. Вы должны поддерживать его при этой очень, очень низкой температуре.
«Тогда есть проблема с тем, как вы подаете его на двигатель».
изображения, Rolls-RoyceДругой ключевой вопрос заключается в том, откуда берется сам водород, потому что это окажет огромное влияние на экологические преимущества, которые он может обеспечить.
Топливом, используемым в испытаниях, является так называемый зеленый водород, произведенный в Европейском центре морской энергии на Оркнейских островах.
Он производится с использованием электрического тока для разделения воды на ее компоненты, водород и кислород. Необходимая электроэнергия производится с использованием энергии волн и ветра. Это делает его очень чистым топливом.
Но большая часть водорода, производимого сегодня для промышленного использования, получается в процессе, который включает смешивание высокотемпературного пара с природным газом под высоким давлением.
Однако при этом образуется значительное количество углекислого газа, который затем выбрасывается в атмосферу. Это также требует значительного количества энергии, которая часто обеспечивается за счет сжигания ископаемого топлива.
Одной из альтернатив является то, что известно как голубой водород. Он производится таким же образом, но углекислый газ улавливается и либо хранится, либо используется повторно.
Теоретически это должно сделать его более чистым и низкоуглеродистым топливом. Но эта точка зрения была оспорена в статье исследователей из Корнелла и Стэнфордские университеты в прошлом году.
Они предположили, что на самом деле использование голубого водорода может быть более вредным для планеты, чем сжигание ископаемого топлива.
«Сейчас много шумихи вокруг водорода», — говорит Мэтт Финч, политический директор британской кампании Transport and Environment.
«Многие люди говорят: «Мы можем использовать водород, нам нужен водород». Вы слышите это для автомобилей, грузовиков, кораблей, самолетов, для отопления домов, для химикатов.
«В настоящее время Великобритания фактически не производит экологически чистый водород. Удовлетворить все потребности, которые все хотят, абсолютно невозможно».
Г-н Финч считает, что это означает, что поставки зеленого водорода, вероятно, придется нормировать на десятилетия вперед, и он говорит, что авиация может не быть приоритетом для правительств.
Все это означает, что, вероятно, пройдут десятилетия, прежде чем водородные самолеты с нулевым уровнем выбросов станут повседневной реальностью.
Даже в этом случае они, скорее всего, будут ограничены рынками коротких перелетов, по крайней мере, для начала. Ожидается, что на дальнемагистральных маршрутах синтетическое устойчивое топливо станет более практичным решением.
Тем не менее, эти первые испытания на равнине Солсбери однажды могут рассматриваться как первые пробные шаги на пути к технологической революции в отрасли.
