By Industria aviației iese cu pași mari din impactul pandemiei de COVID-19, când numărul de pasageri a scăzut masiv; unele estimări prevăd o creștere de peste 40% până în 2050. Proiecțiile internaționale arată că, în timp ce călătoriile cu avionul tind să se dubleze la fiecare 15 ani, sectorul aviației se dovedește, în același timp, una dintre sursele cu cea mai rapidă creștere de emisii de gaze cu efect de seră – în prezent reprezintă 3% din emisiile globale, cu estimarea că se va tripla până în 2050 față de nivelurile din 2015. Dacă se menține traiectoria actuală…
Dar industria reinventează mobilitatea aeriană în conformitate cu ambițiile lumii de a trece cât se poate de repede la emisii cât mai scăzute. Aici intervin invențiile, cercetările accelerate și inovațiile.
Heliogen, Inc., un furnizor de top de tehnologie de energie solară concentrată activată de inteligență artificială, a anunțat că a încheiat o scrisoare de intenție cu Dimensional Energy, o companie de combustibili durabili, pentru a produce în comun combustibil verde pentru aviație la instalația de demonstrație termică solară concentrată a Heliogen, din Lancaster, California. Această colaborare, prima de acest fel, își propune să creeze o rezervă de combustibil creat din… lumina soarelui și aer, ceea ce ar permite o decarbonizare rapidă a industriei aviației. Potrivit businesswire.com, companiile vor implementa tehnologia HelioHeat, propulsată de inteligență artificială, convertind lumina solară direct în energie termică sub formă de abur și aer la temperatură ridicată și care va fi folosit pentru a produce hidrogen verde pentru platforma Reactor, a Dimensional Energy. Hidrogenul va fi produs utilizând tehnologia testată a Heliogen.
Părțile estimează ca proiectul demonstrativ să fie un prim pas pentru dezvoltarea unei conducte pentru aproximativ trei milioane de barili de combustibil în următorii zece ani. După cum a anunțat anterior, Dimensional Energy a semnat un acord comercial pentru a furniza United Airlines peste 900 milioane litri de astfel de combstibil, pe o perioadă de 20 de ani. Se estimează că piața acestui nou combustibil va crește de la 219 milioane de dolari în 2021 la 15,7… miliarde de dolari până în 2030, extinzându-se la un ritm de creștere de 60,8% pe an, punctează ResearchandMarkets.com.
Europa are propriile idei. Scăderea barierelor în calea producției de hidrogen și energie regenerabilă ar putea duce la realimentarea aeronavelor cu emisii zero de către… autoritățile regionale și nu de marile companii care folosesc petrol, arată Consiliul Regiunilor Aeroporturilor (ARC). Explicația relevă situația: în timp ce infrastructura de extracție, rafinare și transport maritim necesară pentru furnizarea kerosenului nu este accesibilă decât celor mai mari jucători din industria petrolieră, producția de hidrogen verde și energie regenerabilă poate fi gestionată de companiile energetice locale și regionale, arată Sergi Alegre, secretarul general al ARC: „Cu hidrogen și electricitate verde, toate regiunile, în teorie, pot participa sau facilita producerea acestor noi energii. Este o mare oportunitate. Fiecare regiune poate fi un producător. Este și o șansă de a consolida relația dintre aviație, aeroporturi și autoritățile locale și regionale”.
Alegre a dat exemplul Gran Canaria, parte a Insulelor Canare Spaniole, care își propune să folosească soarele pentru a crește producția de electricitate și hidrogen verde și are un aeroport aglomerat. Producția locală de hidrogen, realizată prin electroliză cu electricitate verde, ar rezolva (și) problemele de transport.
De asemenea, Airbus, cel mai mare producător de avioane din lume, s-a angajat să scoată pe piață un avion alimentat cu hidrogen până în 2035. Aeronava ar oferi zboruri fără emisii de carbon, revoluționând industria aviației. Dincolo de aceste estimări optimiste, mai sunt câteva provocări de depășit. Avioanele electrice și pe hidrogen vor avea o rază de acțiune semnificativ mai scurtă decât acele propulsate cu kerosen și o limită mai mică de pasageri, ceea ce înseamnă că sunt mai potrivite pentru călătorii mai scurte, în timp ce avioanele electrice ar fi folosite pentru zboruri regionale. Alegre punctează chiar că aeronavele electrice vor concura pentru cota de piață europeană de transport cu trenurile de mare viteză, ceea ce ar putea reduce popularitatea aeronavelor în nodurile continentale majore: „Nu cred că Frankfurt, de pildă, va primi avioane electrice pentru că, pe distanțe de 300 până la 400 de kilometri, aceste rute vor fi asigurate de trenurile de mare viteză. Dar avioanele electrice vor fi foarte importante în schimb pentru locuri de pe insulele din Grecia, deoarece conexiunea lor poate fi mult mai rapidă și mai ieftină decât acum”.
Demn de menționat este faptul că guvernele europene se grăbesc să netezească drumul aeronavelor viitorului către cei pe care îi deservesc. Guvernul francez a adoptat recent măsuri de interzicere a unor zboruri interne pe distanțe scurte, unde există o conexiune feroviară, o mișcare care a stârnit dezbateri pe tot continentul. „Cred că va deveni din ce în ce mai mult o obligație legislativă de a se folosi moduri de transport curate, în primul rând din partea Uniunii Europene”, explică Alegre.
În prezent, aspectele practice ale modului în care vor fi reîncărcate avioanele cu emisii zero nu sunt clar stabilite – ar putea fi încărcate peste noapte, în stilul mașinilor electrice, sau prin intermediul bateriilor. Echipamentele de realimentare cu hidrogen vor necesita o renovare mai semnificativă a aeroporturilor europene, fiind probabil necesare instalații de stocare criogenică, notează Euractiv.
UE nu a propus până acum obiective obligatorii privind instalațiile de încărcare cu hidrogen și electricitate pentru aeroporturi.
Având în vedere că Pactul ecologic european solicită neutralitatea climatică până în 2050, este necesară o resetare ecologică pentru a îmbunătăți sustenabilitatea aviației. O altă variantă sunt sistemele de propulsie hibrid-electric și complet electric. Fabio Russo, șeful de cercetare și dezvoltare la producătorul de avioane Tecnam, din Capua, Italia, a condus proiectul H3PS (High Power High Scalability Aircraft Hybrid Powertrain), care a investigat potențialul sistemelor hibrid-electrice, în așa-numitele aeronave de „aviație generală”. „Proiectul H3PS a fost realizat pentru a dovedi o soluție eficientă, cu greutate redusă și scalabilă – adică se poate muta acest concept de la o aeronavă cu patru locuri la una cu 11 locuri sau, eventual, la o aeronavă cu mai multe locur”, detaliază Russo.
Proiectul a implicat Rolls-Royce și producătorul de motoare Rotax. Unul dintre obiectivele sale a fost să zboare cu o aeronavă cu patru locuri propulsată de ceea ce este cunoscut sub numele de „grup motopropulsor hibrid paralel” – combinând atât un motor tradițional cu ardere internă, cât și un motor electric. „Sistemul de propulsie hibrid poate oferi o amplificare a puterii aeronavei în timpul fazelor de zbor. Se poate folosi un motor cu combustibil cu o putere mai mică decât în mod normal și se umple golul pentru ca aeronava să decoleze cu un motor electric. La sfârșitul zborului, când am măsurat combustibilul consumat, diferența a fost remarcabilă”, conchide Russo.
Alte proiecte investighează modul de optimizare a diferitelor componente pentru viitoarele sisteme de aviație cu propulsie electrică, pentru a le face cât mai ușoare posibil, precum și sigure și eficiente. De exemplu, proiectul EASIER a realizat sisteme pentru a limita interferența electromagnetică între componente și care poate afecta funcționarea unei aeronave. Echipa Collins Aerospace, din Irlanda, investighează, de asemenea, metode termice pentru a disipa mai bine căldura generată de componentele electrice. „Asta în timp ce încercăm să ne asigurăm că aeronava rămâne ușoară, ținând cont de dimensiunea și greutatea bateriilor actuale. Orice modificare pe care o facem unei aeronave pentru a o face mai ecologică ar putea crește greutatea sa și crește, de asemenea, cantitatea de combustibil consumată. Trebuie să facem lucrurile mai mici”, argumentează inginerul Ignacio Castro.
Noile sisteme trebuie să funcționeze fără probleme și în siguranță – un singur accident este suficient pentru a genera teamă. „Provocarea către emisiile nete zero în UE până în 2050 este uriașă și nu cred că în momentul de față cineva are un răspuns cert – este întrebarea de un milion de dolari”, conchide Castro.
Comments