Những thử nghiệm đầy hứa hẹn

Gã khổng lồ hàng không Pháp đã tiết lộ tại Hội nghị thượng đỉnh Airbus 2022 vào ngày 30 tháng 11 rằng họ sẽ lắp động cơ vào giữa cánh và đuôi của một chiếc A380 đã được sửa đổi. Các chuyến bay thử nghiệm dự kiến sẽ diễn ra vào năm 2026, như một phần của sáng kiến Airbus ZEROe nhằm ra mắt các loại máy bay không khí thải vào năm 2035.

Mathias Andriamisaina, người đứng đầu bộ phận trình diễn và thử nghiệm ZEROe tại Airbus, cho biết: "Về mặt khí động học, A380 là một chiếc máy bay rất ổn định. Vì vậy, việc gắn thêm thiết bị vào thân máy bay phía sau… không gây ra nhiều vấn đề".

Airbus trước đó đã tiết lộ các thiết kế ý tưởng cho một chiếc máy bay sử dụng nhiên liệu hydro lỏng và động cơ đốt trong, nhưng phó chủ tịch của Airbus Glenn Llewellyn cho rằng chỉ cần pin nhiên liệu cũng có thể đủ để cung cấp năng lượng cho máy bay thương mại cỡ nhỏ.

Động cơ sử dụng pin nhiên liệu để chuyển đổi hydro thành điện năng, sau đó cung cấp năng lượng cho cánh quạt. Ông nói: “Ở quy mô lớn và nếu đạt được các mục tiêu công nghệ, động cơ pin nhiên liệu có thể cung cấp năng lượng cho máy bay chở 100 hành khách với tầm hoạt động xấp xỉ 1.000 hải lý (1852 km)”.

Khử carbon cho ngành hàng không

Hydro từ lâu đã được cho là một giải pháp thay thế bền vững cho nhiên liệu máy bay truyền thống, hoặc tạo ra điện thông qua pin nhiên liệu. Hàng không chỉ tạo ra 2,8% lượng khí thải CO2 toàn cầu, nhưng ngành này phải đối mặt với những thách thức khó khăn hơn so với các ngành khác trong quá trình khử carbon và tiến độ còn chậm. Như đã biết, việc thay thế nhiên liệu cũng như động cơ máy bay không phải là việc có thể làm được trong một sớm một chiều.

Mặc dù máy bay chạy bằng hydro đã được phát triển từ giữa thế kỷ 20, nhưng chúng đã phải đối mặt với những trở ngại đáng kể, chủ yếu là mật độ năng lượng thấp của hydro so với dầu hỏa, cũng như tính sẵn có và giá thành thấp của loại nhiên liệu truyền thống và có mức độ phát thải lớn này.

Cơ sở hạ tầng cần thiết để sản xuất và phân phối hydro cũng là một vấn đề. Tại Hội nghị thượng đỉnh Airbus, ông chủ của Airbus, Guillaume Faury, đã cảnh báo rằng đây là "mối quan tâm lớn" và nó có thể làm hỏng kế hoạch giới thiệu máy bay chạy bằng hydro của công ty vào năm 2035.

Nhưng hydro vẫn có thể trở thành một tài sản quan trọng trong ngành hàng không thương mại, ngay cả trước khi những chiếc máy bay hoàn toàn mới được thiết kế cho nó được phát triển.

Vài ngày trước thông báo của Airbus, Rolls-Royce và hãng hàng không giá rẻ EasyJet cho biết họ đã chuyển đổi thành công một động cơ máy bay thông thường sang chạy bằng nhiên liệu hydro lỏng - điều lần đầu tiên diễn ra trên thế giới.

Một thử nghiệm sử dụng động cơ Rolls-Royce nói trên cho máy bay thương mại và quân sự đã được tiến hành, và cuộc thử nghiệm thứ hai đang được lên kế hoạch. Tiếp theo, cuộc thử nghiệm sẽ mở rộng sang động cơ Rolls-Royce Pearl 15, được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các máy bay phản lực thương gia đường dài như Bombardier.

Hydro, nhiên liệu của tương lai

Năng lượng phục phụ cho cuộc thử nghiệm của Rolls-Royce được lấy từ năng lượng gió và thủy triều, nhằm tạo ra loại nhiên liệu hydro "xanh" tuyệt đối (tức không phát thải từ quá trình sản xuất đến sử dụng).

Hydro "xanh" thường được tạo ra thông qua quá trình điện phân nước, bằng cách sử dụng điện để tách nước thành hydro và oxy - và như đã nói người ta sẽ sử dụng năng lượng sạch để thực hiện công đoạn này.

Trong khi đó, Hydro "xám" là loại hydro được tạo ra bằng cách sử dụng điện không thể tái tạo. Có nghĩa, hydro "xanh" dù tính chất tương tự như hydro "xám", nhưng khác là không phát thải trong quá trình sản xuất. Hydro "xanh" được coi là sự lựa chọn sạch nhất.

Cách hydro được sử dụng cũng là một vấn đề cần lưu ý khác. Đốt hydro lỏng ngoài trời vẫn giải phóng một lượng nhỏ khí gây hiệu ứng nhà kính là khí nitơ oxit (N2O). Tuy nhiên, việc sử dụng hydro để tạo ra điện trong pin nhiên liệu chỉ thải ra nước và khí ấm.

Trong thập kỷ tới, thế giới sẽ được chứng kiến công nghệ hydro sẽ thực sự phát triển như thế nào. Và mức độ phát triển và phổ biến của loại nhiên liệu được xem là của tương lai này sẽ đóng vai trò quan trọng đến việc liệu thế giới có thành công trong cuộc chiến chống lại biến đổi khí hậu hay không?

Hoàng Hải