Dünya havacılıkta sıvı hidrojeni ticari olarak kullanmaya hazırlanıyor

Dünyanın en büyük hidrojen uçağının uçuş testini gerçekleştiren ilk şirket olan Universal Hydrogen, sıvı hidrojen yedek yakıt modüllerini test etmeye başladı. Bu tür yakıtın 2026 yılına kadar çevre dostu yolcu uçaklarının yelpazesini radikal bir şekilde genişletmesi bekleniyor.


Havacılığı karbondan arındırmak kolay bir iş değil ve zorluk, mümkün olduğu kadar çok enerjiyi mümkün olan en hafif biçime paketleme ihtiyacında yatıyor. Ve bu konuda havacılık yakıtıyla rekabet etmek oldukça zordur. Elektrikli versiyonların da, özellikle batarya enerji depolama sistemlerinin gelişim düzeyi göz önüne alındığında, sorunu çözmesi pek mümkün değil. Ancak son zamanlarda hidrojen konusu giderek ivme kazanıyor.


Bu aşamada, çoğunlukla hidrojen gemide sıkıştırılmış gaz olarak kullanılır ve daha sonra elektrikli pervanelere güç sağlamak için bir yakıt hücresinden geçirilir. H2 gazı, bataryaya kıyasla bir uçağın neredeyse iki katı menzil sağlayabilir. Bu da doğal olarak bölgesel, kısa mesafeli, sıfır emisyonlu uçuş fırsatlarının önünü açıyor.

Universal bu alanda şimdiden bazı başarılar elde etti. Geçen yıl şirket şimdiye kadar yapılmış en büyük hidrojen yakıt hücreli uçağı uçurdu. Bununla birlikte, hidrojen gazının kullanımı bazı ayarlamaları da beraberinde getiriyor; havayolu operatörlerinin oturma kapasitelerini önemli ölçüde azaltmaları gerekecek.

Örneğin, Dash-8 genellikle 56'ya kadar yolcuyu ağırlayabilir, ancak çevre dostu hidrojen versiyonunda 16 koltuğun terk edilmesi gerekecektir. Ancak böyle bir uçağın uçuş menzili 460 mil (740 km) olacaktır. Ve Universal temsilcisine göre böyle bir çözüm, bu sınıftaki uçakların genellikle hizmet verdiği rotaların yaklaşık %75'ini kapsayabilir.


Ancak görünen o ki burada durmayacaklar ve kriyojenik sıvı hidrojene doğru emin adımlarla “adım atacaklar”. Bölgesel uçaklar için %100 uçuş kapsamına ulaşmanın temel zorluklarından biri, bu yakıt türünü sıvı fazda tutmak ve kaynamasını önlemek için 20 K'nin (-253 C) altındaki inanılmaz derecede düşük sıcaklıklarda depolayabilme yeteneğidir.

Sıvı hidrojen kullanan havacılık güç ünitelerinin, gaz halindeki hidrojen kullanan motorların birkaç yıl gerisinde kaldığını ve araştırma aşamasından yeni çıktığını söylemek gerekir. Geçtiğimiz Eylül ayında H2Fly, sıvı hidrojenle çalışan çift koridorlu bir uçak olan Pipistrel Taurus'un dünyanın ilk insanlı uçuşunu tamamladı.

Daha sonra, uçuş testlerinin sonuçlarına göre şirket, sıvı H2'ye geçişin, sıkıştırılmış gazla yapabileceklerine kıyasla uçağın seyir menzilini neredeyse iki katına çıkardığını, dolayısıyla potansiyelin "görünürde" olduğunu bildirdi.

Universal Hydrogen, Dash-8 ve ATR-72 gibi orta boy uçaklara yönelik megawatt sınıfı tahrik sistemiyle tutarlı bir ölçekte modüler bir sıvı hidrojen yakıt sistemi geliştirmek için bir süredir çalışıyor. Dışarıdan bakıldığında normal bir hava kargo konteyneriyle tamamen aynı görünüyor. Yerdeki bir tesiste doldurulabilir ve daha sonra normalde kargo yüklemek için kullanılan ekipmanın aynısı kullanılarak yakıt ikmali için uçağa yüklenebilir ve uçaktan çıkarılabilir.

Her bir sıvı hidrojen yakıt modülünün kapasitesi yaklaşık 200 kg'dır (441 lb), çift duvarlı, vakum yalıtımlı bir tank içerir. Her birinde ayrıca elektrik motorlarından sıcak soğutma sıvısını alan ve bunu sıvı H2'yi buharlaştırmak için kullanan yerleşik bir ısı değişim sistemi bulunur. Bu, yakıtı, yakıt hücrelerinden geçebilecek gaz formuna dönüştürür.

Ayrıca güvenliği sağlamak amacıyla egzoz gazı havalandırma ve kaçak tespit sistemleri de sağlanmıştır.


Dönüştürülmüş bir ATR-72'ye yerleştirilen bu modüllerin her biri, 575 mile (yaklaşık 926 km) kadar uçuş menzili sağlıyor. Ve geçen gün
Universal, Lightning McClean tahrik sisteminin işlevsel eşdeğeri olan Iron Bird yer test tesisine ilk kez bir sıvı H2 modülünü bağladığını duyurdu. Bir saat kırk dakika boyunca sabit güç sağlanarak tüm uçuş testleri başarıyla gerçekleştirildi.



Universal, bu sistemi 2026 yılına kadar ticari yolcu uçuşlarına hazır hale getirmeyi planlıyor. Ancak onlardan önde olabilirler. Bu alandaki bir diğer lider girişim olan ZeroAvia da işleri bir sonraki aşamaya taşımak için çalışıyor. Sıvı H40'nin sunabileceğine kıyasla uçakların menzilini %2 artırmayı hedefliyorlar.