Прорыв в «зеленой» авиации: водородный гибрид совершил рекордный полет

Стартап совершил рекордный для низкоуглеродной авиации испытательный полет на 19-местном самолете, частично работающем на водородных топливных элементах. Это крупнейшее воздушное судно, которое ZeroAvia, один из лидеров в разработке водородно-электрических систем для самолетов, подняла в воздух для тестирования на сегодняшний день.

Полет стартовал из аэропорта Котсуолд в Великобритании и продлился около 10 минут. В ходе полета левые двигатели самолета работали на комбинации водородных топливных элементов и аккумуляторов, в то время как правая сторона использовала ископаемое топливо — керосин.

Авиация ответственна примерно за 3% мировых выбросов парниковых газов, и отрасль быстро развивается. Хотя авиакомпании и некоторые отраслевые группы обязались достичь нулевых выбросов к 2050 году, достижение этих целей без ископаемого топлива крайне затруднительно из-за специфических требований к полетам.

Водородные топливные элементы рассматриваются как один из возможных путей для сокращения выбросов в авиационной индустрии. Однако для достижения существенных результатов технологии необходимо масштабировать для обеспечения энергией относительно крупных самолетов.

«Это ставит нас прямо на путь коммерческих запусков», — заявил Вал Мифтахов, основатель и генеральный директор ZeroAvia, во время пресс-конференции, посвященной результатам тестового полета.

ZeroAvia привлекла более 140 миллионов долларов финансирования от инвесторов, среди которых United Airlines, American Airlines, а также Breakthrough Energy Ventures — венчурный фонд Билла Гейтса. По словам Мифтахова, компания также получила более 1500 предзаказов на свои водородно-топливные системы от клиентов.

Стартап проводит испытательные полеты с меньшими самолетами уже несколько лет, с переменным успехом. В 2021 году один из таких самолетов был вынужден совершить посадку, и воздушное судно получило повреждения после отключения резервной аккумуляторной системы. При работе только водородных топливных элементов самолет потерял питание на электромоторах.

Аккумуляторная система обеспечивала около 50% мощности левой части 19-местного самолета во время недавнего тестового полета в январе 2023 года, который был перенесен с лета 2022 года. Оставшиеся 50% мощности левой стороны обеспечивала водородная топливная установка.

ZeroAvia Test Flight

Топливные элементы вырабатывают электричество, питающее самолет, путем соединения кислорода из воздуха с водородом, выделяя в атмосферу только воду. Для размещения силовой установки на топливных элементах и водородных баков, питающих ее, в тестовом самолете Dornier 228 ZeroAvia были демонтированы пассажирские кресла.

Universal Hydrogen, американский стартап, также работающий над созданием водородно-электрических силовых установок для самолетов, по сообщениям, планирует тестовые полеты своего модифицированного Dash 8-300, рассчитанного на 50 мест, в начале 2023 года. Гонка водородных технологий накаляется.

Несмотря на задержки и проблемы, Мифтахов заявил, что ZeroAvia остается в графике для достижения анонсированного коммерческого запуска в 2025 году. Он отказался раскрыть тип самолета и имя коммерческого партнера, но уточнил, что вместимость воздушного судна составит от 10 до 20 мест. По словам Мифтахова, компания планирует привлечь дополнительные средства для поддержки коммерциализации.

«Это прекрасный первый шаг, но, конечно, это только первый шаг», — комментирует Андреас Шефер, директор Лаборатории систем воздушного транспорта в Университетском колледже Лондона (Andreas Schafer).

Самолеты малой дальности, используемые в коммерческих перевозках, могут перейти на водородные топливные элементы в течение десяти лет, полагает Шефер. Однако эти маршруты составляют незначительную долю в сегодняшней авиационной индустрии. «Это, по сути, мелочь с точки зрения потребления энергии и выбросов», — отмечает он.

Hydrogen vs Kerosene Comparison

Технологии, способные обеспечить полеты более крупных самолетов на большие расстояния, окажут гораздо большее влияние на борьбу с изменением климата, считает Шефер. Однако масштабирование топливных элементов для больших самолетов будет сложной задачей, отчасти потому, что сами топливные элементы имеют большой вес. Кроме того, размещение водородных баков на борту может быть проблематичным, поскольку водород имеет гораздо меньшую плотность энергии, чем керосин, что требует больших объемов топлива даже в сжиженном (криогенном) состоянии.

Множество препятствий остается на пути к реализации коммерческих беспосадочных полетов, признал Мифтахов на пресс-конференции: «Сегодня мы стали свидетелями крупного шага к достижению этой цели. Но впереди еще много работы».