цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Водородные топливные элементы поднимаются в небо для питания коммерческих самолетов


Водородные топливные элементы поднимаются в небо для питания коммерческих самолетов

Автор: Mike(admin) от 5-01-2021, 03:25

В сентябре производитель водородно-электрических двигателей ZeroAvia объявил о первом в мире коммерческом полете на водородных топливных элементах. В то время как большинство людей слышат только новости об усилиях по сокращению выбросов в автомобильной промышленности, аналогичные новости в авиационной отрасли – как этот подвиг от ZeroAvia – получают меньше внимания. Однако это не из-за отсутствия прогресса, поскольку многие компании вкладывают значительные средства в полеты с нулевым уровнем выбросов.


Водородные топливные элементы поднимаются в небо для питания коммерческих самолетов

Фактически, в отчете «Топливные элементы и водород» (FCH), опубликованном в этом году, прогнозируется, что к 2035 году водород может использоваться в коммерческих пассажирских самолетах, летящих на расстояние до 3000 километров. Кроме того, в отчете утверждается, что технология водородных топливных элементов может обеспечить полеты на расстояние до 7000 километров к 2040 году.


В то время как Boeing была первой крупной компанией, которая в 2008 году эксплуатировала самолет, работающий исключительно на водороде, более недавнее заявление в области авиации на водородном топливе было сделано аэрокосмическим разработчиком и производителем Airbus. Программа ZEROe компании направлена на создание первого в мире коммерческого самолета с нулевым уровнем выбросов. Что именно движет такой привлекательностью водородных топливных элементов в авиации?


Хотя работа водородного топливного элемента аналогична работе большинства батарей, важным отличием является то, что эта альтернатива полностью не содержит углерода. Вместо этого реакции водородного топливного элемента производят H2O. Кроме того, водородные топливные элементы обеспечивают более высокий КПД, чем обычный двигатель внутреннего сгорания. По данным Министерства энергетики США, эффективность водородных топливных элементов может достигать 60% по сравнению с 25% у стандартного двигателя внутреннего сгорания.


Водородные топливные элементы поднимаются в небо для питания коммерческих самолетов

Наконец, водородные топливные элементы работают дольше, чем свинцово-кислотные батареи, и их можно заправить всего за две минуты. Внедрение этой технологии в самолетах, как мы надеемся, устранит необходимость в обслуживании, зарядке и замене аккумуляторов, снизит эксплуатационные расходы и воздействие на окружающую среду.


Водородные топливные элементы работают аналогично батареям, за исключением того, что они основаны на химических реакциях водорода и кислорода, чтобы создать электричество. Первоначально получившие название «газовая гальваническая батарея», эти устройства напоминают гальванический элемент, состоящий из анода и катода, разделенных электролитной мембраной.


Водородные топливные элементы поднимаются в небо для питания коммерческих самолетов

В прошлом месяце Airbus объявил о новом предложении по интеграции водорода в коммерческие самолеты. Конфигурация «гондола» состоит из шести гондол с восемью лопастями под каждым крылом самолета. Конфигурация представляет собой распределенную силовую установку на топливных элементах, в которой каждая капсула обеспечивает тягу самолета. Отдельные капсулы действуют как автономный движитель, каждый из которых состоит из пропеллера, электродвигателей, водородных топливных элементов, электроники, топливных баков с жидким водородом и системы охлаждения.


Хотя водородные топливные элементы кажутся многообещающей целью для полетов с нулевым уровнем выбросов в теории, реализация этой технологии экологически безопасным способом может быть не такой простой задачей, как кажется. Это связано с тем, что водород чаще всего создается путем реформинга метана из природного газа, в результате чего образуется диоксид углерода. Однако исследователи изучают возможность производства «зеленого водорода». Этого можно добиться, применив электрический ток, полученный из возобновляемых источников, для разложения воды на кислород и водород.


Даже Airbus с ее тремя концептуальными прототипами авиалайнеров на водородных топливных элементах осознает проблемы, связанные с самолетами, работающими исключительно на водороде. В настоящее время компания предлагает гибридную систему турбин внутреннего сгорания и двигателей, работающих на топливных элементах. Airbus подал заявку на патент на водородные капсулы 18 месяцев назад и решает, сможет ли эта конфигурация или другие предложения наиболее эффективно выполнить программу ZEROe к 2025 году.




© digitrode.ru


Теги: самолет




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий