International Journal of Hydrogen Energy: К 2045 году будем летать на водороде

Летать на водороде — значит расширять возможности путешествий без использования ископаемых видов топлива. Технологии для этого активно развиваются.

Исследования Технологического университета Чалмерса (Швеция) показывают, что к 2045 году почти все авиаперевозки в радиусе 1200 км можно будет совершать на самолётах, работающих на водороде. А благодаря новому теплообменнику диапазон перелетов может стать ещё больше.

Коммерциализация водородных полетов может произойти очень быстро. Уже в 2028 году в Швеции могут состояться первые коммерческие водородные полеты, — говорит Томас Грёнштедт, профессор Технологического университета Чалмерса и директор центра компетенции TechForH2 при Чалмерсе.

В аэродинамических трубах Чалмерса можно увидеть некоторые технологические достижения. Здесь разрабатывают более энергоэффективные двигатели для большегрузных автомобилей, которые в перспективе будут работать на водороде.

Будущее водородной авиации малой дальности для Северной Европы

Самолёты, работающие на водороде, смогут выполнять полёты на малые и средние расстояния.

Исследование Чалмерса показало, что к 2045 году водородные рейсы могут покрыть 97% внутрискандинавских маршрутов и 58% скандинавского пассажиропотока.

Учёные предположили, что максимальная дальность полёта составит 750 миль. Для этого будет использоваться существующая модель самолёта, адаптированная для водородного топлива.

Также был представлен новый топливный бак, который вмещает достаточно изолированного сверххолодного жидкого водорода и легче современных топливных баков на ископаемом топливе.

Новые теплообменники для повышения расхода топлива

Теплообменники играют важную роль в водородной авиации и являются важным технологическим достижением. Чтобы водород в топливной системе был легче, его хранят в жидком виде при температуре около -250 °C. Теплообменники необходимы для передачи тепла между переохлаждённым водородом и двигателем, что позволяет охлаждать двигатели и делать их работу эффективнее за счёт отвода тепла от горячих выхлопов реактивных двигателей.

Исследователи из Чалмерса разрабатывают новый тип теплообменника. Технология использует низкую температуру хранения водорода для охлаждения деталей двигателя, а отработанное тепло выхлопных газов — для предварительного нагрева топлива перед впрыском в камеру сгорания.

Каждый градус повышения температуры снижает расход топлива и увеличивает запас хода. Мы смогли показать, что самолеты малой и средней дальности, оснащенные новым теплообменником, могут снизить расход топлива почти на восемь процентов. Учитывая, что авиационный двигатель — это зрелая и хорошо отработанная технология, это очень хороший результат для одного компонента, — говорит Карлос Ксисто, доцент кафедры механики жидкостей Чалмерса и один из авторов исследования.

Исследователи также отмечают, что при дальнейшей оптимизации подобная технология теплообменника в обычном коммерческом самолете Airbus A320 может обеспечить увеличение дальности полета до десяти процентов, что эквивалентно расстоянию по маршруту Гетеборг-Берлин (около 450 миль).

Швеция обещает большие инвестиции, несмотря на трудности

Правительства, университеты и частные компании работают над созданием водородной авиации.

В Швеции есть инновационный кластер Swedish Hydrogen Development Centre (SHDC), который объединяет ключевых игроков отрасли и экспертов из научных кругов. На недавнем семинаре SHDC исследователи из Чалмерса представили свои работы. Несколько коммерческих компаний заявили о крупных инвестициях в водородные полёты в ближайшие годы.

Технология хорошо развита, но есть проблемы с большими необходимыми инвестициями, а также развитием инфраструктуры, бизнес-моделей и партнёрских отношений для производства, транспортировки и хранения водорода. Ожидается, что для полного перехода потребуется около 100 миллионов тонн зелёного водорода в год.

По прогнозам специалистов, к 2050 году 30-40 процентов мировой авиации будет работать на водороде. Вполне вероятно, что в течение нескольких лет нам потребуется сочетание самолетов, работающих на электричестве, менее вредном для окружающей среды электронном реактивном топливе и водороде. Но каждый самолет, который может работать на водороде, получаемом из возобновляемых источников энергии, сокращает выбросы углекислого газа, — заключает Томас Грёнштедт.

11.07.2024


Подписаться в Telegram



Транспорт

«Вертолеты России» обучают молодых инженеров создавать беспилотники
«Вертолеты России» обучают молодых инженеров создавать беспилотники

Холдинг Вертолёты России активно участвует в&n...

JAMDA: Для оценки пожилых водителей применяют инструмент с 91,5% точностью
JAMDA: Для оценки пожилых водителей применяют инструмент с 91,5% точностью

По мере старения населения планеты растет и&nb...

Рынок воздушных такси почти готов к взлету
Рынок воздушных такси почти готов к взлету

Такие компании как Boeing, Hyundai, Airbu...

Стэнли: робот, который выиграл грандиозный турнир DAPRA
Стэнли: робот, который выиграл грандиозный турнир DAPRA

Программа Grand Challenge была запущена Агентс...

В России собрали беспилотный самосвал с космическим экстерьером
В России собрали беспилотный самосвал с космическим экстерьером

Конструкторы Научно-технического центра ПАО&nb...

Предсерийный прототип беспилотного SMART шаттла представят летом 2022 года
Предсерийный прототип беспилотного SMART шаттла представят летом 2022 года

Инженеры Московского политехнического универси...

Как будет выглядеть транспорт будущего?
Как будет выглядеть транспорт будущего?

150 лет назад был построен первый дв...

Дроны не всегда экологичнее большегрузов
Дроны не всегда экологичнее большегрузов

Доставка посылок дронами лишь в определен...

Дышать в трубочку - вчерашний день
Дышать в трубочку - вчерашний день

Ученые из Калифорнийского университета в&...

Если скорость не отличается, зачем платить больше?
Если скорость не отличается, зачем платить больше?

Легковесный велосипед стоимостью 1000 фунтов н...

Железные дороги станут пластиковыми
Железные дороги станут пластиковыми

Неумолимо устаревающих деревянных сородичей за...

Выяснилось, как получить за автомобиль до 95% стоимости
Выяснилось, как получить за автомобиль до 95% стоимости

У любого человека в жизни возникает ситуа...

Механизмы для грузоподъемной техники обладают особой спецификой
Механизмы для грузоподъемной техники обладают особой спецификой

Производство грузовых барабанов для грузо...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое
Advanced Materials: Гидрогелевое средство контрацепции сможет лечить эндометриоз
Advanced Materials: Гидрогелевое средство контрацепции сможет лечить эндометриоз
Nature Physics: Новый коллайдер стал ближе с технологией маршалинга мюонов
Nature Physics: Новый коллайдер стал ближе с технологией маршалинга мюонов

Новости компаний, релизы

Московский вуз готовит профессионалов для защиты учебных заведений
Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
Московский Политех и ведущие российские компании запускают 79 практико-ориентированных образовательных программ
Студенты Университета МИСИС выиграли 2.8 млн рублей в хакатоне «Лидеры цифровой трансформации»
U-NOVUS 2024: технологическое развитие России немыслимо без университетов и инвестиций бизнеса в техпред