Động cơ pin hydro cho máy bay: Tại sao không?

Thứ sáu, 02/12/2022 12:34 PM - 0 Trả lời

(CLO) Airbus đã thông báo rằng họ đang phát triển một động cơ pin nhiên liệu chạy bằng hydro và họ có kế hoạch thử nghiệm động cơ này trên chiếc A380 - loại máy bay thương mại lớn nhất từng bay trên bầu trời. Thử nghiệm này có thể tạo ra một cuộc cách mạng cho ngành hàng không.

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.

dong co pin hydro cho may bay tai sao khong hinh 1

Mô hình chiếc Airbus A380 đã được chuyển đổi để sử dụng động cơ pin nhiên liệu hydro, với các thiết bị chứa pin được lắp ở hai bên hông. Ảnh: Airbus

dong co pin hydro cho may bay tai sao khong hinh 2

Hai mô hình máy bay không khí thải ZEROe trong tương lai của Airbus. Ảnh: Airbus

dong co pin hydro cho may bay tai sao khong hinh 3

Vào tháng 9 năm 2020, ZeroAvia đã bay chiếc máy bay chạy bằng hydro lớn nhất thế giới tại Sân bay Cranfield ở Anh, cho thấy tiềm năng sử dụng nhiên liệu hydro cho ngành hàng không.

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.

dong co pin hydro cho may bay tai sao khong hinh 4

Vào ngày 28 tháng 11, Rolls-Royce thông báo họ đã thử nghiệm thành công động cơ AE2100 sử dụng nhiên liệu hydro lỏng. Động cơ này hiện đã được sử dụng trong máy bay thương mại và quân sự. Ảnh: Rolls-Royce

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).

dong co pin hydro cho may bay tai sao khong hinh 5

Một quy trình để tạo ra hydro "xanh": Sử dụng năng lượng tái tạo (mặt trời, gió...) để thực hiện quá trình tách hydro từ nước, rồi sau đó sử dụng hydro làm nhiên liệu cho các phương tiện như máy bay. Ảnh đồ họa: CNN

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

Bình Luận

Tin khác

Cậu bé Nhật Bản 10 tuổi bị đâm tử vong ở Trung Quốc

Cậu bé Nhật Bản 10 tuổi bị đâm tử vong ở Trung Quốc

(CLO) Cậu bé 10 tuổi theo học tại một trường học Nhật Bản ở thành phố Thâm Quyến, Trung Quốc đã tử vong sau khi bị đâm vào ngày 18/9, theo các quan chức xác nhận hôm 19/9.

Thế giới 24h
Ukraine sẽ nhận hàng trăm triệu euro từ Đức và tài sản bị đóng băng của Nga

Ukraine sẽ nhận hàng trăm triệu euro từ Đức và tài sản bị đóng băng của Nga

(CLO) Đức chuẩn bị phê duyệt khoản viện trợ quân sự trị giá gần 400 triệu euro (445 triệu USD) cho Ukraine do lo ngại về tình hình quân sự đang xấu đi của Ukraine.

Thế giới 24h
UNICEF: 6 triệu trẻ em ở Đông Nam Á bị ảnh hưởng bởi bão Yagi

UNICEF: 6 triệu trẻ em ở Đông Nam Á bị ảnh hưởng bởi bão Yagi

(CLO) Ngày 18/9, Liên hợp quốc cho biết lũ lụt và lở đất chết người do bão Yagi gây ra đã ảnh hưởng đến gần 6 triệu trẻ em trên khắp Đông Nam Á, trong khi số người chết vì thảm họa này tiếp tục tăng.

Thế giới 24h
Các nước Trung Âu đang trải qua lũ lụt lịch sử, thiệt hại hàng tỷ USD

Các nước Trung Âu đang trải qua lũ lụt lịch sử, thiệt hại hàng tỷ USD

(CLO) Trung Âu đang trải qua trận lũ lụt tồi tệ nhất trong ít nhất hai thập kỷ, gây ra thiệt hại từ Romania đến Ba Lan và khiến ít nhất 23 người thiệt mạng cho đến nay.

Thế giới 24h
Liên hợp quốc thông qua nghị quyết yêu cầu Israel chấm dứt chiếm đóng Palestine

Liên hợp quốc thông qua nghị quyết yêu cầu Israel chấm dứt chiếm đóng Palestine

(CLO) Các thành viên Liên hợp quốc đã bỏ phiếu thông qua nghị quyết yêu cầu Israel chấm dứt chiếm đóng các vùng lãnh thổ của Palestine trong vòng 12 tháng.

Thế giới 24h