پروژه‌ای که می‌تواند صنعت هوانوردی را متحول کند؛ دور دنیا در ۹ روز با هواپیمای هیدروژنی
برتران پیکار یکی از پیشگامان صنعت هوانوردی پایدار همراه با همکارانش در کارگاهی در سواحل اقیانوس اطلس فرانسه روی طراحی و ساخت هواپیمایی کار می‌کند که می‌تواند مسیر صنعت هوانوردی را دگرگون کند.
ده سال پیش، پیکار با پرواز دور دنیا در یک هواپیمای خورشیدی تلاش کرد توجه‌ها را به بحران تغییرات اقلیمی جلب کند. با وجود بازتاب گسترده این سفر اما چندان تحولی در صنعت هوانوردی ایجاد نشد.
حالا این پژوهشگر ۶۶ ساله سوئیسی قصد دارد یک گام فراتر برود و این بار با استفاده از هیدروژن مایع فوق‌سرد، راهی برای پروازهای تجاری سازگار با محیط زیست پیدا کند.
پرواز بدون توقف دور دنیا
پژوهشگران پروژه «کلایمت ایمپالس» که از فوریه سال گذشته آغاز شده، قصد دارند یک هواپیمای دو نفره را با هیدروژن سبز و بدون توقف در مدت ۹ روز، دور زمین به پرواز درآورند.
هیدروژن سبز از تجزیه مولکول‌های آب با برق تولید شده از منابع تجدیدپذیر به دست می‌آید؛ فرآیندی که الکترولیز نام دارد.
تیم سازنده این هواپیما با حمایت شرکت ایرباس و یک مرکز تحقیقات علمی وابسته به شرکت بلژیکی سولوی، این هفته گزارشی از پیشرفت‌های خود ارائه کرد.
کلایمت ایمپالس چه زمانی پرواز می‌کند؟
اولین پروازهای آزمایشی این هواپیما قرار است سال آینده انجام شود، اما پرواز بدون توقف آن دور زمین برای سال ۲۰۲۸ برنامه‌ریزی شده است.
بدنه این هواپیما از ترکیبات فوق‌سبک ساخته شده و متکی به فناوری‌هایی است که هنوز در مقیاس واقعی آزمایش نشده‌اند؛ بنابراین هنوز مشخص نیست که این پروژه تا چه حد موفق خواهد بود.
پیکار می‌گوید شرکت‌های بزرگ هواپیماسازی حاضر نیستند چنین ریسکی را بپذیرند و نمونه اولیه‌ای مانند «کلایمت ایمپالس» را بسازند، زیرا احتمال شکست آن زیاد است.
او افزود: «ما باید پیشگام باشیم. باید نشان دهیم که این کار شدنی است؛ آن وقت دیگران انگیزه پیدا می‌کنند تا این مسیر را ادامه دهند».
این هواپیما چگونه پرواز می‌کند؟
در این فناوری، هیدروژن مایع به‌طور کنترل‌شده از مخازن عایق‌شده‌ای که در زیر بال‌های هواپیما قرار دارند، آزاد می‌شود. این هیدروژن سپس در یک سلول سوختی تبدیل به انرژی می‌شود و موتور هواپیما را به حرکت درمی‌آورد.
پیکار درباره مشخصات این هواپیما توضیح داد: «این هواپیما به اندازه ایرباس ۳۲۰ یعنی ۳۴ متر است. وزن آن ۵.۵ تن است و با سرعت ۱۸۰ کیلومتر بر ساعت در ارتفاع ۳هزار متری پرواز می‌کند».
یکی از اهداف این پروژه، استفاده از جریان‌های تلاطمی در جو زمین است؛ جریانی که روزی می‌تواند به کاهش مصرف سوخت در پروازهای تجاری کمک کند.
این هواپیما از هیدروژن به‌عنوان سوخت استفاده می‌کند و تنها محصول جانبی آن بخار آب است، به همین دلیل گازهای گلخانه‌ای تولید نمی‌کند. با این حال، برخی کارشناسان هشدار داده‌اند که تاثیر این بخار آب بر محیط زیست در مقیاس وسیع هنوز به‌طور دقیق مشخص نیست.
براساس گزارش‌های آژانس بین‌المللی انرژی، صنعت هوانوردی حدود ۲درصد از انتشار گاز دی‌اکسید کربن در جهان را به خود اختصاص می‌دهد.
هرچند هیدروژن سالهاست که در برخی پروازهای آزمایشی استفاده شده اما تاکنون بیشتر به شکل گاز بوده و استفاده از آن در حالت مایع رویکردی تازه محسوب می‌شود.
سوخت‌های فسیلی هنوز ارزان‌تر و کارآمدتر از هیدروژن هستند و بخش عمده هیدروژن امروزی نیز با استفاده از همین سوخت‌های فسیلی تولید می‌شود.
بسیاری از دولت‌ها در تلاش‌اند تولید هیدروژن سبز را افزایش دهند، اما در حال حاضر برق تجدیدپذیر کافی حتی برای مصارف زمینی هم وجود ندارد، در نتیجه تامین انرژی مورد نیاز این هواپیماها امکان‌پذیر نیست.
The design of the Climate Impulse aircraft which will attempt an around-world flight.Climate Impulse
چه موانعی باید برطرف شوند؟
در یک سال گذشته، تیم توسعه‌دهنده «کلایمت ایمپالس» توانسته است بدنه کابین خلبان را بسازد، ساختار بال را طراحی و اجزای داخلی را تکمیل کند. این اجزا شامل صندلی‌های چرخان، یک تخت خواب و یک سیستم ورزشی شبیه دوچرخه ثابت است که برای گردش خون خلبانان در شرایط کم‌اکسیژن ضروری خواهد بود. اما چالش‌های اصلی همچنان باقی مانده‌‌اند.
قرار است امسال تست‌هایی روی سلول‌های سوختی و سیستم‌های پیشران انجام شود تا مشخص شود که آیا موتور الکتریکی، ملخ و باتری‌ها می‌توانند برای یک پرواز کاملا الکتریکی اولیه کار کنند یا نه.
یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها، کنترل جریان هیدروژن مایع برای مصرف بهینه انرژی است.
چالش دیگر، حفظ دمای هیدروژن در ۲۵۳ درجه سانتی‌گراد است؛ دمایی که تقریبا نزدیک به صفر مطلق محسوب می‌شود. برای این کار ساخت یک مخزن کاملا غیر قابل نشت ضروری است، زیرا هیدروژن مایع به‌شدت آتش‌زا است و هرگونه نشتی می‌تواند عواقب خطرناکی داشته باشد.
آیا پروازهای هیدروژنی آینده‌ای دارند؟
هیدروژن مایع تاکنون بیشتر در موشک‌های فضایی به‌عنوان سوخت مورد استفاده قرار گرفته است.
هرچند سهم هوانوردی از انتشار کربن نسبت به سایر صنایع کمتر است اما سرعت رشد آن از هر صنعت دیگری بیشتر است.
به گفته نیکیل ساچدوا، کارشناس هوانوردی در شرکت مشاوره‌ای رولند برگر: «صنعت هوانوردی هنوز تحول بزرگی مانند آنچه تسلا در خودروسازی رقم زد، تجربه نکرده است، اما هیدروژن این پتانسیل را دارد که چنین انقلابی را رقم بزند».
او می‌گوید استفاده از هیدروژن مایع فوق‌سرد کاری «فوق‌العاده دشوار» است: «در حال حاضر، امکان کنترل آن فقط برای چند دقیقه وجود دارد، اما چالش اصلی، حفظ ایمنی آن در مدت زمان طولانی‌تر است.»
با این حال، او معتقد است که تیم پیکار قبلا هم در برابر تردیدها ایستادگی کرده و «ثابت کرده که می‌تواند کارهایی را انجام دهد که دیگران غیرممکن می‌دانند».
منبع: یورونیوز
