Japan Airlines, hidrojenle çalışan bölgesel havacılığın olanaklarını araştırırken, ileri düzey itici güç geliştiricilerinden oluşan üçlüyle işbirliği yapıyor.
Tokyo merkezli havayolunun H2FLY, Universal Hydrogen ve ZeroAvia ile “temel anlaşmaları” var ve hidrojen yakıtlı yakıtları bir sonraki aşamaya getirmenin güvenliğini, ekonomik fizibilitesini ve sürdürülebilirliğini incelemek için üç rakip hidrojen tahrik start-up’ıyla birlikte çalışıyor.
Anlaşmalar, tamamı bölgesel uçaklar için hidrojen-elektrik tahrik sistemleri geliştiren start-up’lar tarafından doğrulandı.
Bu tür sistemler, elektrik üretmek ve elektrik motorlarına güç sağlamak için yakıt hücrelerindeki hidrojeni kullanıyor. Her üç şirket de 2023’te kilometre taşı niteliğinde uçuşlar gerçekleştirmiş olsa da, teknolojiler hâlâ geliştirilme aşamasındadır ve ZeroAvia, ZA600 aktarma organları için Birleşik Krallık havacılık düzenleyicilerine bir sertifikasyon teklifi sunmaya hazırlanıyor.
ZeroAvia ayrıca, 2027 yılında hizmete girmeyi planladığı 40-90 koltuklu bölgesel uçaklar için tasarlanmış hidrojen-elektrik tahrik sistemi olan ikinci motor platformu ZA2000’i de geliştiriyor.
Bu platform, 48 koltuklu ATR için çok uygun olacak. JAL’in kanatları altında faaliyet gösteren Japan Air Commuter tarafından işletilen 42’ler ve 70 koltuklu ATR 72’ler.
ZeroAvia sözcüsü, “Anlaşmanın bir parçası olarak, Japan Airlines ve ZeroAvia, hidrojen-elektrikli uçakların mevcut ve muhtemel rotalar için güçlendirilmesine yönelik operasyonel parametrelerin değerlendirilmesi konusunda işbirliği yapacak ve ayrıca düzenleme, yenileme operasyonları, hidrojen yakıt altyapısı ve motor bakımı, onarımına yönelik yolları tanımlamak için işbirliği yapacak. ve revizyondan geçirin.” vurgusunda bulundu.
Alman gelişmiş güç aktarım mekanizması geliştiricisi H2FLY, “JAL uçuşları için bir güç kaynağı olarak hidrojen-elektrik güç ünitelerimizin fizibilitesini araştırmak üzere bir anlaşma imzaladığını” söyledi.
JAL, şirketleri genelinde yaklaşık 50 bölgesel uçağı işletiyor. Cirium filosu verilerine göre Japan Air Commuter dokuz ATR 42 ve iki ATR 72 çalıştırırken, Hokkaido Hava Sistemi dört ATR 42 uçuruyor.
Cirium, ülke genelinde faaliyette olan yaklaşık 60 ATR’yi ve De Havilland Canada Dash 8 bölgesel turbopropunu gösteriyor.
ZeroAvia baş müşteri sorumlusu James Peck, “Japonya, hidrojen tedariğine ve ayrıca hidrojen havacılığının gelişimini desteklemeye büyük yatırım yapmayı planlıyor, bu nedenle erken benimsemeyi keşfetmek için açık bir fırsat var” diyor.
“Japonya, yeşil havacılık çözümlerine yönelik inanılmaz derecede güçlü bir iştahın olduğu ve dünyanın en köklü havayollarından biri olan JAL’a ev sahipliği yapan bir pazar olduğunu uzun zamandır gösterdi. Bir ortak olarak JAL, teknik açıdan etkileyici derecede talepkardır; operasyonları dünyadaki en güvenilir operasyonlardan biri” diyor Universal Hydrogen’in CEO’su Paul Eremenko.
Hidrojen, birim kütle başına spesifik enerji miktarı geleneksel jet yakıtından üç kat daha yüksek olan, yüksek potansiyele sahip bir teknolojidir. Hidrojen, elektroliz yoluyla yenilenebilir enerjiden üretildiğinde hiçbir CO2 emisyonu yaymaz, böylece yenilenebilir enerjinin, istenmeyen CO2 emisyonu yan ürünü olmadan uzun mesafelerde büyük uçaklara güç sağlama potansiyeline sahip olmasını sağlar.
Hidrojenin hacimsel enerji yoğunluğu daha düşük olduğundan, gelecekteki uçakların görsel görünümü muhtemelen değişecektir. Bunun amacı, mevcut jet yakıtı depolama tanklarından daha hacimli olacak hidrojen depolama çözümlerine daha iyi uyum sağlamaktır.
Hidrojen, havacılık ve otomotiv endüstrilerinde onlarca yıldır güvenle kullanılmaktadır. Havacılık sektörünün şu anki sorunu, karbondan arındırılmış bu enerji taşıyıcısını alıp ticari havacılığın ihtiyaçlarına uyarlamaktır.
Airbus ve Boeing gibi uçak üreticileri hidrojenin iki temel kullanım alanını kullanır:
Hidrojen tahriki: Hidrojen, modifiye edilmiş gaz türbini motorları aracılığıyla yakılabilir veya yakıt hücreleri aracılığıyla gaz türbinini tamamlayan elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Her ikisinin birleşimi, tamamen hidrojenle çalışan, yüksek verimli bir hibrit-elektrik tahrik zinciri yaratıyor.
Sentetik yakıtlar: Hidrojen, yalnızca yenilenebilir enerji yoluyla üretilen e-yakıtlar oluşturmak için kullanılabilir.
Birleşik Krallık Sivil Havacılık Otoritesi, sıfır karbon emisyonlu bir havacılık yakıtı olarak hidrojenin potansiyelinin kullanılmasına yardımcı olmak amacıyla havacılık endüstrisi için bir mücadele başlattı.
Düzenleyicinin karşılaştığı zorluk, havacılıkta hidrojenle ilgili risklerin anlaşılmasını geliştirmek, politikalardaki boşlukları tespit etmek ve net sıfır politikaları geliştirmek için yeni öneriler önermek amacıyla endüstri ve akademi ile işbirliğini kolaylaştıracak.
Avrupa havacılık grubu 2035 yılına kadar sıfır emisyonlu bir uçağı hizmete sokmaya hazırlanırken Airbus, hidrojenle çalışan bir jet motorunu test etmek için süper jumbo bir A380’i zaten modifiye etti. Ortaklık, GE ve arasında 50/50 ortak bir şirket olan CFM International ile yapılan bir anlaşmadır. Safran Uçak Motorları, hidrojenle çalışabilen bir motor geliştirmek üzere. Dönüştürülen test uçağı A380, 2026 yılı sonuna kadar uçacak.
Programın amacı, Airbus’ın havacılığın iklim değişikliğine paralel olarak karbondan arındırılmasını sağlamak için üzerinde çalıştığı hidrojenle çalışan bir doğrudan yanmalı motorun yer ve uçuş testini yapmak hedefi taşıyor. A380 uçuş test jeti, Airbus’ın Fransa ve Almanya’daki tesislerinde hazırlanan sıvı hidrojen tanklarıyla donatılacak. Airbus ayrıca hidrojen tahrik sistemi gereksinimlerini tanımlayacak, uçuş testlerini denetleyecek ve seyir aşamasında hidrojen yanmalı motorunu test etmek için A380 platformunu sağlayacak.
CFM International, GE Passport turbofanın yanma odasını, yakıt sistemini ve kontrol sistemini tamamen hidrojenle çalışacak şekilde değiştirecek. Motorun kendisi, kuyruk izleri de dahil olmak üzere motor emisyonlarının uçağa güç veren motorlardan ayrı olarak izlenmesine olanak sağlamak için A380 test jetinin arka gövdesi boyunca monte edilecek.
konuya ilişkin konuşan Airbus Baş Teknik Sorumlusu Sabine Klauke, “Bu, ZEROe konseptlerimizin Eylül 2020’de tanıtılmasından bu yana, hidrojenle çalışan uçuşta yeni bir çağ başlatmak için Airbus’ta atılan en önemli adımdır. Hidrojen yanma teknolojisinde ilerleme kaydetmek için Amerikalı ve Avrupalı motor üreticilerinin uzmanlığından yararlanan bu uluslararası ortaklık, sektörümüzün sıfır emisyonlu uçuşu gerçeğe dönüştürmeye kararlı olduğuna dair açık bir mesaj gönderiyor.” dedi.
Girişim, havacılık endüstrisi üzerinde kirliliği azaltma ve 2050 yılına kadar sıfır emisyon hedeflerine ulaşma yönünde artan baskının olduğu bir dönemde gerçekleşti. Pandemi dünyadaki uçakların çoğunun yere indirilmesine yol açmadan önce havacılık, küresel emisyonların yaklaşık %2,4’ünü oluşturuyordu. CFM CEO’su Gael Meheust, “Bu hedeflere 2050 yılına kadar ulaşmak için sektörün hemen harekete geçmesi gerekiyor ve biz de öyle yapıyoruz.Hidrojen daha mı zor? Evet. Yapılabilir mi? Kesinlikle.”
Yöneticiler, dünyanın en büyük yolcu havayolu jeti olan ve verimsizlikleri nedeniyle dünya çapında birçok havayolunda aşamalı olarak kullanımdan kaldırılan A380’i kullanma kararının, mühendislere tanklar ve test ekipmanı gibi şeyler için daha fazla alan sağlayacağını söyledi. Önümüzdeki yıllarda havayollarının kullanabileceği ticari bir ürün çok daha küçük olacak. Airbus’ın başlangıçta bölgesel veya daha kısa menzilli bir uçak üretmesi bekleniyor.
Günümüz uçaklarında yakıtın depolandığı yer kanatladır ve uzun bir uçuş için gerekli olan hidrojeni depolayacak kadar büyük değil. Geleceğin hidrojen uçakları ekstra büyük gövdelere sahip olabilir, ancak büyük olasılıkla uçakların büyük üçgenler şeklinde olduğu karma kanat adı verilen gövdeler olacak. Bu onların daha fazla yakıt depolamasına olanak tanıyacak, aynı zamanda uçağın aerodinamiğini daha iyi hale getirmek için yakıt tüketimini de azaltacaktır.
Hidrojen kullanan uçaklar yalnızca su salıyor ve ilk testler, binlerce kilometre boyunca uçuş başına yüzden fazla yolcu taşıyarak geleneksel uçaklar kadar hızlı olabileceklerini gösteriyor.
Bugün dünyadaki hidrojenin çoğu, karbondioksit üreten bir fosil yakıt olan doğal gazdan metanın dönüştürülmesiyle üretiliyor. Suyu oksijen ve hidrojene dönüştürmek ve üretimindeki emisyonları azaltmak için yenilenebilir bir kaynaktan gelen elektrik akımı kullanılarak yeşil hidrojenin geliştirilmesine yönelik çalışmalar sürüyor. Eğer bu mümkün olursa, uçaklardan kaynaklanan emisyonların olmamasıyla birlikte havacılık, yeşil bir seyahat şekli haline gelebilir.
Geriye kalan önemli zorluklar var. Eğer Avrupa, hidrojen enerjisinin çevresel faydalarından (örneğin hava yolculuğu için) tam anlamıyla faydalanacaksa, temiz – veya yeşil – hidrojen üretiminin çarpıcı biçimde artırılması gerekiyor. Temiz hidrojen, fosil yakıtlar yerine yenilenebilir bir kaynaktan gelen elektrik akımı kullanılarak sudan üretiliyor. Avrupa’da kullanılan hidrojenin yalnızca çok küçük bir kısmı kategorik olarak “temiz.”