Сокращение выбросов является сегодня острой задачей стоящей и перед авиационной отраслью. Во всем мире выбросы углерода от реактивных двигателей составляют около 2,5% (частные самолеты добавляют еще 1%). Безусловно, что это меньше чем выбросы легковых машин и грузовиков, ведь на них приходится около 12%. Тем не менее, авиаторам также нельзя уходить от вопросов проблем декарбонизации. Airbus и Toshiba считают, что у них есть возможный ответ.
Эко логичное авиационное топливо — это последняя мода, но в тоже время сомнительная. К примеру, одна из предлагаемых технологий превращает кукурузу в реактивное топливо, что конечно замечательно, если не обращать внимания на тот факт, что, помимо удобрений, пестицидов и дизельного топлива на заправку с/х техникой для сбора акра кукурузы требуется около 1,2 барреля нефти.
У Toshiba и Airbus другой план, который правда не рассчитан на применение реактивного двигателя. Такие самолеты будут работать на электродвигателях с пропеллером. Ключевым моментом в их разработке является то, что водород необходимо охладить до минус 253º C. То есть перевести в жидкую фазу. Если уж так получилось в нашем мире, что при таких температурах некоторые материалы становятся сверхпроводниками, то почему бы не использовать жидкий водород для повышения эффективности электродвигателя? В итоге, состоявшееся партнерство уважаемых компаний будет направлено на разработку сверхпроводящего прототипа мощностью класса два мегаватта.
Вообще известно, что проблема с зеленым водородом заключается в том, что он требует очень много электроэнергии для его получения. Мало того, что ее требуется много, чтобы отделить водород от воды, так его еще необходимо сжимать, транспортировать, снова откачивать, а затем пропускать через топливный элемент, чтобы снова получить электричество. На каждом этапе есть потери, и в итоге вы тратите в несколько раз больше электроэнергии, чем потратили бы на зарядку батареи электромобиля.
С другой стороны, преимущество сверхпроводимости в том, что она позволяет электричеству течь по проводнику практически без сопротивления, когда его температура падает ниже определенной. По словам специалистов, этот подход может хорошо сочетаться с водородными самолетами, если они будут использовать жидкий водород не только в качестве топлива, но и для охлаждения систем электропривода.
«Криогенная технология может обеспечить практически бесперебойную передачу энергии в электрических системах самолета, значительно повышая их энергоэффективность и производительность», - поясняют разработчики. Вообще сегодня в мире поддерживается идея, что в стремлении к декарбонизации авиации самолеты на водородном топливе являются одним из самых перспективных решений, по крайней мере, для маршрутов малой и средней протяженности.
«Партнерство с Toshiba представляет собой уникальную возможность выйти за рамки ограничений современных частично сверхпроводящих и обычных электродвигателей. Благодаря сотрудничеству мы стремимся предоставить прорывную технологию, которая может открыть возможности для будущих водородных самолетов Airbus. Наше партнерство представляет собой естественный и важный шаг в продвижении технологии сверхпроводящих двигателей для аэрокосмической промышленности», — сказал Гжегож Омбах, старший вице-президент Airbus.
«Опыт Toshiba в области сверхпроводящей технологии, технологии привода и вращающегося оборудования формирует прочную основу для состоявшегося партнерства. Мы оба признаем огромный потенциал сверхпроводящих технологий в формировании будущего самолетов и стимулировании декарбонизации авиационной промышленности. Мы уверены, что наша работа с Airbus сыграет ключевую роль в продвижении технологий следующего поколения», — сказал Цутому Такеучи, отвечающий за энергосистемы Toshiba.
Вообще, за последние 10 лет Airbus прилагал большие усилия по снижению рисков, связанных со сверхпроводящими технологиями, а недавно Airbus UpNext запустил Cryoprop — демонстратор для испытания сверхпроводящей системы класса два мегаватта. Одновременно Toshiba проводит исследования и разработки в области сверхпроводящих технологий уже почти полвека.
Партнерство Airbus и Toshiba — смелый шаг. Обе уважаемые фирмы достойны похвалы за нестандартное мышление. Сейчас никто не знает, принесет ли это сотрудничество плоды, т. е. будет ли оно коммерчески успешным. Однако, как многие еще помнят, Томаса Эдисона когда-то высмеивали за то, что он тратит время на попытки найти нить накаливания для своей электрической лампочки терпя неудачу раз за разом сотни раз. При этом он отмахивался от своих недоброжелателей, говоря после каждого неудачного эксперимента, что теперь он знает еще один материал, который не работает, а это значит, что он стал намного ближе к успеху.
Остается восхищаться и равняться на Гения, и его позитивный настрой на пути к успеху. С другой стороны, идея о том, чтобы аэропорты строили инфраструктуру для поддержания жидкого водорода в переохлажденном состоянии, кажется пока немного чрезмерно оптимистичной, даже по меркам Эдисона.