Společnost Universal Hydrogen, která se zaměřuje na vývoj vodíkového pohonu pro již existující letouny s klasickým pohonem, má na svém kontě let doposud největšího dopravního letounu, který je poháněný převážně vodíkem. Jde o upravený turbovrtulový De Havilland Canada Dash 8, přezdívaný „Lightning McClean,“ který byl na jedné straně vybavený pohonem na vodíkové palivové články. Poprvé letěl před rokem, 2. března 2023.
Nedávno Universal Hydrogen ohlásili významný úspěch, když otestovali pohon s megawattovým palivovým článkem, který využíval k dodávání paliva modul s kapalným vodíkem. Podle šéfa Universal Hydrogen Marka Cousina jde o největší doposud vyzkoušený pohon s palivovými články na kapalný vodík.
Modul s kapalným vodíkem poháněl „Železného ptáčka“ (Iron Bird), pozemní testovací zařízení společnosti Universal Hydrogen, déle než 100 minut, čímž test simuloval běžný regionální let. Iron Bird je funkční model pohonu, který Universal Hydrogen testují se zmíněným letounem Dash 8.
Použitý modul s kapalným vodíkem obsahuje dost paliva na to, aby udržel zařízení Iron Bird v chodu na plný výkon déle než 3 hodiny. Jde o cca 200 kilogramů kapalného vodíku. Modul ho udrží po dlouhou dobu v kapalném stavu. Dva takové moduly by postačily na let o délce 926 kilometrů (500 námořních mil) s nezbytnou rezervou, pro regionální dopravní letoun ATR 72, který, jak jeho název napovídá, typicky uveze 72 cestujících.
Test proběhl v prostoru populárního „kosmodromu“ v Mohavské poušti Mojave Air & Space Port. Bylo to poprvé, kdy Universal Hydrogen společně použili vodíkový pohon a modul s kapalným vodíkem. Výsledek testu je významným milníkem na cestě k zahájení přepravy cestujících letouny, které budou vybaveny tímto typem pohonu. Universal Hydrogen s nimi chtějí začít v roce 2026.
Video: First End-to-End Demo of Liquid Hydrogen from a Module to Power Megawatt-Class Fuel Cell Powertrain
Video: Universal Hydrogen First Flight Mini-Documentary
Literatura
Airbus vyvíjí supravodivý letecký pohon, který bude chlazený palivem
Autor: Stanislav Mihulka (22.04.2021)
Britští Reaction Engines vyvíjejí amoniakové reaktory pro letadla
Autor: Stanislav Mihulka (14.11.2021)
Důmyslný modernizační systém předělá dieselový motor na 90% vodíkový pohon
Autor: Stanislav Mihulka (16.10.2022)
Rolls-Royce poprvé zažehli letecký turbovrtulový motor na vodík
Autor: Stanislav Mihulka (01.12.2022)
Diskuze:
Využívání vodíku je slepá ulička.
Jiří Kolumberský,2024-03-05 09:50:06
Vodík je třaskavý, má velice malou molekulu. Je prostě k ničemu. Než zbytečně vyrábět vodík, je mnohem efektivnější využívat nebo vyrábět energii tepelnou nebo vyrábět energii elektrickou. Využívání vodíku je fantasmagorií absolventů zvláštních škol
Re: Využívání vodíku je slepá ulička.
Florian Stanislav,2024-03-05 10:51:05
Kde jste se k takovým názorům dopracoval ?
Re: Využívání vodíku je slepá ulička.
Igor Druhý,2024-03-06 19:54:22
A aby sme sa držali témy článku, ako, konkrétne technicky, budete poháňať lietadlá výrobou tepelnej alebo elektrickej energie?
Skepse
Martin Prokš,2024-03-04 08:55:56
Dobrý den,
On elektrický motor je skvělá věc. Poměrně malá a lehká vůči výkonu co z toho leze, vysoce výkonná a s malými ztrátami. Co více si přát?
No jo, jenže to není jen o tom motoru. Pak je tam přívodní kabeláž, která pro ty výkony je tlustá, náchylná na frekvenční vyzařování a příjem a to už taková sranda není to někam metry vést.
Opravdový problém jsou pak frekvenční měniče potřebných výkonů. To už je tak velké, že v podstatě když se to sečtě se zbytkem motoru, tak už se to hmotnostně rovná klasické spalovací turbíně a prostorově ji to překonává.
Průšvih je pak nádrž na kapalný vodík. Je objemná poměrně těžká a ukrajuje významnou část potenciálního užitečného zatížení. To už ekonomicky přestává vycházet. To už se zkoušelo několikrát a prostě toto víme že tak vychází a nelze to obejít.
A totální kladivo na jakoukoli smysluplnost je pak palivový článek, který by ten 1MW ukrmil a po těch směšných 200 minutách nebyl na odpis. Na těch obrázcích nejspíše ta modrá konstrukce, co zabírá většinu prostoru toho návěsu. To z letadla udělá silniční vozidlo.
Re: Skepse
D@1imi1 Hrušk@,2024-03-04 10:00:58
Nádrž na kapalný vodík je především bezpečnostní problém. Tady si někdo plete kosmodrom s civilním letištěm :-)
(I když to je spíš k pláči než k úsměvu, že někdo prezentuje letadla na vodík jako vážnou věc a vydělává na tom.)
Re: Skepse
Gábor Vlkolinský,2024-03-04 10:48:15
Na druhej strane výroba vodíka pomocou veterníkov a slnečných bateriek je neškodná.
Re: Re: Skepse
D@1imi1 Hrušk@,2024-03-04 11:41:09
Přesně tak. Výroba pomocí větrníků a solárů má absolutně nulové dopady na životní prostředí, protože se vodík takto vůbec nevyrábí. Není to ekonomické. Vyrábí se hlavně ze zemního plynu.
Občasná povaha OZE totiž znamená dvě věci. Zaprvé, že vaše elektrolyzéry budou většinu času nevyužité (ale pořizovací náklady zůstanou stejné, takže se znásobí doba návratnosti). Zadruhé si nemůžete pomocí OZE vodíku vyrábět přesně tolik, kolik ho zrovna potřebujete jako při výrobě ze zemního plynu. Musel byste napřed vybudovat nějaké obří nádrže na zkapalněný nebo stlačený vodík, což vůbec není levná záležitost.
Re: Re: Re: Skepse
F M,2024-03-05 12:03:39
Vtipná je i matematika stylu když velký chemický podnik bude fungovat 12h z 24h tak vyrobí 1/2.
Ty úspory asi fakt fungují, třeba vysavače, ty jsou teď tak použitelné, že už se téměř nepoužívají.
Kolik energie je potřeba na celou trasu produkce a distribuce na 1kWh vodíku na výstupu?
Re: Re: Re: Re: Skepse
Martin Novák2,2024-03-06 20:20:01
Někdo to tady počítal pro uložení energie do vodíku s plynovou turbínou na výstupu, a vyšla mu účinnost asi 18% pro cyklus elektřina-vodík-elektřina. Palivové články mají vyšší účinnost, ale zase zkapalnění vodíku má velké ztráty, takže celková účinnost bude spíš nižší než těch 18%. Navíc zkapalněný vodík nelze udržet v kapalném stavu, pořád vře (nádrže by nevydržely tlak). Odpařený vodík se většinou vypouští do atmosféry (kde si rád pochutná na ozónu) takže další ztráty.
Re: Re: Re: Re: Re: Skepse
F M,2024-03-07 14:50:07
A produkce CO2, na stavbu, technologie, amortizace, které se budou navracet občas a ještě se sníženou efektivitou způsobenou náběhem a rozběhem technologií. Takže nejspíš budou potřeba obrovská úložiště, nebo pravděpodobněji jaderná elektrárna. Tedy jedině snad, když bude ten vodík spotřebován přímo na topení, nebude ta efektivita tak úplně strašná, tedy i tak bude nevalná při započtení ostatních technologií. To už teda odbíhám dost od tématu.
Re: Skepse
Florian Stanislav,2024-03-04 10:52:26
Dvoumístný podzvukový L-39 ALBATROS je osvědčený a spolehlivý letoun
... specifická spotřeba paliva: 56,9 kg/h/kW, rychlost 750 km/h.
http://l-39.cz/L-39_popis.html
5 propojených gumových nádrží ve střední části trupu o celkovém objemu 1 160 litrů,+ 200 litrů koncové nádrže.
Celkem 1300 litrů leteckého petroleje (výhřevnost 43 MJ/kg, asi 12,5 kWh/kg).
Vodík 39,3 kWh/kg, zhruba tedy 3x víc.
Letadlo Universal Hydrogen jeden modul má 200 kg kapalného vodíku, dva uvedené muduly tedy odpovídají 1200 kg leteckého petroleje, proti 1300 litrů L-39, které je pro 2 osoby a vodíkový dopravní letoun ATR 72, který.. typicky uveze 72 cestujících ( jako 2 autobusy a tedy odpovídajíc prostor).
Článek : Letadlo s palivovými články uletí 956 km , plný výkon 3 hodiny, takže asi 300 km/h.
Energie paliva odpovídá asi 1200 kg leteckého petroleje.
https://cs.wikipedia.org/wiki/ATR_72
Rychlost 500 km/h., palivo 5000 kg, dolet 1300 km.
Takže jiná třída jak vodíkový pohon.
Re: Re: Skepse
Petr Galipoli,2024-03-07 22:35:05
Nějak nepobírám vaše výpočty.
1300 litrů leteckého petroleje o hustotě 775–840 kg/m³ ... to je 1,3 x 808 (průměrná hustota)=1050 kg.
Zatímce 1300 l kapalného vodíku (a to do toho letadla nedostanete, protože izolace a ....) je ... 1300*0,071=92,3 kg vodíku.
Příklad 2
2x200 kg kapalného vodíku reprezentují objem 400/0,071=5633,8 litrů. To je 5633,8*8,46 MJ/litr=47,7GJ (13,25MWh). Stejnou energii dodá 1373,5 l Jet A-1.
Re: Skepse
Kamil Kubu,2024-03-04 11:24:08
Z porovnání fotografií a videa se dá usoudit, že se jim podařilo vměstnat články i veškerou elektroniku do gondoly motoru. To uspoří velkou část vedení, zbydou jen trubky na vodík. Ale je otázka co je vlastně lepší/horší.
Moduly na vodík jsou odhadem 2x2x2,5 metru, do vnitřního prostoru se vejdou dva. Zaberou tedy 5 metrů délky plnohodnotného prostoru v ATR 72, který má 15 m. To je třetina a díky tomu se tak sedmdesátdvojka smrskne na dvaačtyřicítku. A to už je tedy pořádná rána ekonomice provozu.
200 kg vodíku je 5,4 MWh na výstupu ze 70% účinného vodíkového článku. Normální motor ATR 72 má výkon na hřídeli 1,8 MW, takže těch 5,4 MWh je přesně na tři hodiny plného výkonu. Vzhledem k předpisům o rezervě atd. je ten dolet asi správný. Tady asi 2/3.
Shrnuto podtrženo, přechodem na vodík dostaneme letadlo s 2/3 kapacitou a 2/3 doletem. K tomu vyfasujeme všechna rizika spojená s vodíkovým palivem. Jsme zvědav, komu se to podaří prodat jako ekonomický koncept. Ale dnes už jde ekonomika řady věcí stranou, takže za zelené kredity a úžasný ESG report to asi bude stát.
Nádrž
Jerry Atom,2024-03-04 08:39:32
Jsem zvědavý, jestli umístění palivové nádrže do trupu bude rentabilní. Nehledě na to, že v případě poruchy je možné kerosin normálně vypustit za letu. Prudce vypouštět vodík za letu nebude taková sranda.
Re: Nádrž
D@1imi1 Hrušk@,2024-03-04 09:47:33
Zrovna vypouštění paliva za letu je problém spíš u kerosinu, protože není těkavý a dopadne někam na zem. Vodík by se buď rozptýlil v atmosféře, nebo by blafnul a za letadlem by hořel efektní, ale bezpečný plamenný ohon.
https://www.idnes.cz/zpravy/zahranicni/letadlo-vypustilo-palivo-nad-skoly-a-hriste-los-angeles-spojene-staty.A200115_095828_zahranicni_kha
Spíš nechápu, co by dělali v situaci, kdy by letadlo plné cestujících muselo z jakýchkoliv důvodů zůstat u terminálu a vypověděl by funkci systém pro udržování vodíku v hluboce podchlazeném stavu. Pořád by sice mohli nechat ohřívající se vodík alespoň unikat do atmosféry, ale stačila by jiskřička a byl by pořádný malér. Cestující by k maléru ani nemuseli být na palubě, stačilo by aby čekali v přilehlé budově terminálu.
Ten samý problém by navíc hrozil ve všech částech logistického řetězce (letištní sklady, přeprava a tankování vodíku).
Podle mého názoru, kdyby zelenáči protlačili zákaz kerosinu, bude jednodušší civilní letectví zrušit úplně než řešit všechny bezpečnostní a logistické problémy spojené s vodíkem. Kromě vojenství a nějakých opravdu nedostupných oblastí není letectví v ničem esenciální. A v těch nedostupných oblastech zase nebude existovat (bezpečná) vodíková infrastruktura. Všude na Zemi se dá dostat do pár dní, maximálně týdnů vlakem, autem nebo lodí. Pro potentáty a bruselské úředníky se na kerosin udělají výjimky, protože nám jsoui rovnější. A když Bůh dá, budou výjimky i pro armádu.
Ale pořád tajně doufám, že než k tomu dojde, vystavíme těm zmetkům stopku.
Re: Re: Nádrž
Martin Novák2,2024-03-04 19:56:14
O výjimky pro potentáty, bruselské úředníky a ani miliardáře se nemusíte bát. Ti létají soukromými tryskáči které jsou od samého počátku z Green Dealu jmenovitě vyjmuty přesto že dělají přes 10% emisí v letecké dopravě. Nezanedbatelné emise ale zato zanedbatelný počet přepravených osob. Stejně jako v sekci lodní doprava jsou jmenovitě vyjmuty soukromé jachty. Armády se Green Steal nikdy netýkal a týkat ani nebude, kromě zeleného blbnutí politiků jim přirozeného od přirození se kterým se můžou genderově identifikovat.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
