استفاده گسترده از هیدروژن در خودروها، بنا به دلایلی دور از انتظار به نظر میرسد. شاید بزرگترین مانع، نبود زیرساخت سوخت گیری هیدروژن برای میلیون ها اتومبیل در حال تردد در جاده ها باشد. تنها در ایالات متحده، به جایگزینی 168هزار پمپ بنزین با ایستگاه های هیدروژن نیاز میباشد که هزینه هر یک بین 1.5 تا 2 میلیون دلار است. اجرای آن، هزینه هنگفتی دارد و مشخص نیست که این هزینه از کجا باید تامین گردد.
برای مقایسه خودروهای برقی و خودروهای هیدروژنی میتوان گفت که بدلیل فراگیر و در دسترس برق در همه جا، فقط کافی است که ایستگاه های شارژ الکتریکی نصب گردد. این مزیت بزرگی برای موتور خودروهای برقی نسبت به اتومبیل های هدروژنی میباشد. با این حال، مزیت سلول های سوخت هیدروژن، در حمل و نقل های طولانی میتواند باشد. بدین معنی که نیازی به نصب گسترده ایستگاه های هیدروژن وجود ندارد و فقط میبایست در چند کشور ایستگاههای هیدروژن جهت سوختگیری کامیون ها راه اندازی گردد.
استفاده از سوخت هیدروژن در حمل و نقل هوایی از این هم آسان تر است. هواپیماها مسیرهای مشخصی را طی میکنند و بین فرودگاه ها جابجا میشوند. نصب ایستگاه های سوخت گیری هیدروژن در فرودگاهها ساده تر از انجام این کار در توقفگاههای کامیون ها میباشد.
والری میفتاخوف بنیانگذار eMotorWerks، شرکتی مستقر در کالیفرنیا است، و شارژرهای شبکه هوشمند EV را ابداع نموده و در این ارتباط، JuiceBox Pro 40 EVSE را به بازار عرضه داشته است . او این شرکت را در سال 2017 به Enel فروخت و شرکت جدید ZeroAvia را راه اندازی کرد.
با توجه به نگرانیهای افزاش انتشار کربن، قصد او از راه اندازی این شرکت این است که بکمک روش های پایدار، تحولی در صنعت حمل و نقل هوایی ایجاد کند. تا قابلیت استفاده از سوخت هیدروژن را برای هواپیمای بزرگتر فراهم آورده و بتواند مسافتهای طولانیتری را برای جابجایی مسافران ممکن سازد.
رویکرد پیشرانه سلولی سوخت هیدروژن او برای حمل و نقل هوایی به این دلیل انتخاب شد که این سوخت چهار برابر ظرفیت انرژی بیشتری را نسبت به بهترین باتریهای الکتریکی موجود دارد و پائینترین هزینه عملکردی را شامل میباشد. این امر میتواند حمل و نقل هوایی بدون کربن را ایجاد کند. البته تا زمانی که باتریها سبکتر ساخته شوند و به اندازه کافی ظرفیت ذخیره انرژی بیشتر، برای استفاده در هواپیماهای بزرگ تجاری، فراهم آورند.
ZeroAvia قصد ندارد که وارد صنعت ساخت هواپیما شود. بجای آن، با ارائه یک پیشرانه پاک و کم هزینه، با شرکتهای هواپیمایی موجود و سایر تولید کنندگان و اپراتورهای حمل و نقل هوایی همکاری خواهد نمود. انتظار میرود طی 5 سال آینده، در هواپیماها از ذخیره سازی هیدروژن مایع ایمن استفاده شود و امکان دستیابی به حداقل مسافتهای 1000 مایلی فراهم شود.
در فن آوری این شرکت، سلول سوخت از هیدروژن برای ایجاد یک واکنش شیمیایی استفاده کرده و تولید برق میکند. برخلاف فرایند سوختن هیدروژن، که توام با آزاد شدن حرارت زیاد است، سلول سوختی، هیدروژن را در دمای پائین، به الکتریسیته تبدیل میکند. برق حاصل از این فرآیند، موتورهای هواپیما را بکار انداخته و هواپیما را به حرکت در می آورد. نرم افزار و سخت افزار اختصاصی این شرکت، سیستم انتقال توان را با صرفه اقتصادی ایجاد می کند.
یک هواپیمای 19 نفره برای پرواز 500 مایل به 100 کیلوگرم هیدروژن احتیاج دارد که معادل با حدود 150 گالن سوخت جت برای همان پرواز است. هزینه هیدروژن تقریباً نصف هزینه سوخت جت برای همان پرواز است. یکی دیگر از بخشهای هزینه ای، تعمیر و نگهداری موتور است که در نوع هیدروزنی شاهد کاهش شدیدتری تا 4 برابر کمتر نسبت به موتور جت خواهیم بود. در نتیجه ، کل هزینه های پرواز در هواپیمای ZeroAvia می تواند 30 تا 50 درصد کمتر از همان هواپیماهای با سوخت جت باشد.
ZeroAvia اولین پیشرانه اختصاصی خود، با توان 250 کیلووات، را در هواپیماهای کلاس Piper M شروع می كند. این پیشرانه در بدنه هواپیما قرار میگیرد و نیاز به برخی تغییرات جزئی مانند اضافه کردن مخازن سوخت هیدروژن در قسمت بالها دارد.
هدف اولیه تجاری این فن آوری، یک هواپیمای 19 نفره است، اما در ابتدا به یک هواپیمای کوچکتر نیاز هست تا بتوان قدرت موتور آزمایش شود. اما در عین حال، لازم است که به اندازه کافی بزرگ باشد که بتوان برخی از مفاهیم اصلی طراحی پیشرانه را در اندازه قابلیت تجاری مورد آزمایش قرار داد. هواپیماهای 6 سرنشین و در بین آنها کلاس Piper M بهترین ترکیب از ویژگی های آیرودینامیکی، هزینه و راحتی کابین را دارد. مورد دوم مورد توجه مهمی برای پروازهای نمایشی و برای استفاده احتمالی از این پیشرانه کوچکتر برای تاکسی هوایی است. Piper M-class دارای کابین 4 نفره با صندلی کامل است که با راحتی کلاس تجاری در هواپیمای معمولی برابری میکند.
مشتریان از طریق یک مدل مالی به نام “power by the hour ” هزینه توان و سوختی را که ZeroAvia تأمین می کند، را پرداخت میکنند که در آن، مبلغ، به ازای هر ساعت کار و بدون تاثیرپذیری از ناپایداری قیمت هیدروژن، محاسبه میشود. لذا هزینه برای مشتریان ثابت خواهد بود. این شرکت، هزینه های پیشرانه هیدروژنی را در بلند مدت، با در نظر گرفتن هزینه پائین سوخت، افزایش راندمان و نیاز به نگهداری کمتر، تخمین میزند.
در مراحل اولیه بهره برداری تجاری از این فن آوری، سوخت هیدروژن توسط تأمین کنندگان هیدروژن موجود تأمین خواهد شد. اما این شرکت برنامه خود را برای احداث ایستگاههای هیدروژن حاصل از منابع تجدیدپذیر در فرودگاه ها دنبال میکند که شامل ایستگاه های الکترولیز با انرژی خورشیدی یا بادی واقع در فرودگاه یا در نزدیکی فرودگاه میباشد.
ZeroAvia به تازگی کمک مالی 3.3 میلیون دلاری را از برنامه تحقیق و فناوری هوافضای انگلیس، برای حمایت از پروژه HyFlyer ZeroAvia دریافت کرده است. هدف اولیه این شرکت، ارائه خدمات به سفرتهای کوتاه 500 مایلی را که تقریبا نیمی از پروازهای تجاری در سراسر جهان را تشکیل می دهند میباشد.
استفاده از پیشرانه های ZeroAvia ، هواپیماهای کوچک را قادر میسازد تا با مزیت حذف انتشار کربن، به قابلیتهای اقتصاد مشابه جتهای بزرگ امروزی دست یابند که امکان استفاده مقرون به صرفه از فرودگاه های محلی کوچکتر را برای مسافرت های نقطه به نقطه و بدون محدودیتهای امنیتی یا تأخیر وبا یک تجربه بسیار لذت بخش از پرواز، فراهم میکند.
علاوه بر حمل و نقل مسافر، پیشرانه ZeroAvia ، کاربردهای دیگری را در مواردی از جمله حمل بار، تاکسی هوایی، کشاورزی و همچنین انواع بالگردهای سرنشین دار و بدون سرنشین، در اختیار قرار خواهد داد.
موضوع برجسته این فناوری، آماده بودن ان است و لازم نیست سالها صبر کنیم تا این امر عملی شود.
بازدیدها: 19