Κατά μέσο όρο, 1.300 αεροσκάφη απογειώνονται και προσγειώνονται στο αεροδρόμιο Heathrow κάθε μέρα, και για να διατηρηθεί αυτή η λειτουργία απαιτούνται περίπου 20 εκατομμύρια λίτρα καυσίμου για αεροπλάνα κάθε μέρα.
Αυτό αντιστοιχεί στο να γεμίζετε το αυτοκίνητό σας περίπου 400.000 φορές.
Είναι μια μαζική λειτουργία, με το καύσιμο να μεταφέρεται στο αεροδρόμιο απευθείας από τις πετρελαιοπαραγωγές και στη συνέχεια να αποθηκεύεται σε δύο εγκαταστάσεις γνωστές ως “καυσιμανθάσεις”.
“Η ποσότητα καυσίμου που διέρχεται από το Heathrow είναι τεράστια. Είναι περίπου το μισό των αναγκών σε καύσιμο για αεροπλάνα στο Ηνωμένο Βασίλειο”, λέει ο Ματ Πρέσκοτ, επικεφαλής στρατηγικής άνθρακα στο Heathrow.
Το ίδιο το αεροδρόμιο Heathrow δεν αγοράζει και δεν πουλάει καύσιμα, αυτό είναι υπόθεση των αεροπορικών εταιρειών και των προμηθευτών τους.
Ωστόσο, πρέπει να σκεφτεί τη χρησιμοποίηση της υποδομής, να εκχωρήσει χώρο για αποθήκευση και σωληνώσεις, και να διασφαλίσει ότι οι αεροπορικές εταιρείες και οι εταιρείες καυσίμων έχουν ό,τι χρειάζονται.
“Πρόκειται πραγματικά για το να δημιουργούμε την απαραίτητη χωρητικότητα για να διασφαλίσουμε ότι το αεροδρόμιο έχει αυτήν την ανθεκτικότητα”, λέει ο κ. Πρέσκοτ.
Ωστόσο, όσον αφορά το καύσιμο, τα αεροδρόμια σε όλο τον κόσμο βρίσκονται αντιμέτωπα με μια σημαντική αναθεώρηση.
Στο Ηνωμένο Βασίλειο, στο πλαίσιο του σχεδίου Jet Zero της κυβέρνησης, έως το 2040 η αεροπορική βιομηχανία του Ηνωμένου Βασιλείου έχει δεσμευτεί να επιτύχει καθαρή μηδενική εκπομπή άνθρακα.
Η αεροπορική βιομηχανία των Ηνωμένων Πολιτειών σχεδιάζει να επιτύχει καθαρή μηδενική εκπομπή άνθρακα έως το 2050. Η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει έναν παρόμοιο στόχο.
Αυτοί είναι φιλόδοξοι στόχοι και για να τους επιτύχουν απαιτούνται εναλλακτικές λύσεις στα παραδοσιακά καύσιμα για αεροσκάφη.
Το βιώσιμο καύσιμο για την αεροπλοΐα (SAF) – καύσιμο που δεν προέρχεται από ορυκτά καύσιμα – αποτελεί μία επιλογή. Οι αεροπορικές εταιρείες το χρησιμοποιούν ήδη, συνήθως αναμειγνύοντάς το με το κανονικό καύσιμο για αεροπλάνα.
Για τα αεροδρόμια είναι εύκολο να παρέχουν βιώσιμο καύσιμο – μπορεί να παραδοθεί μέσω των υφιστάμενων σωληνώσεων.
Ωστόσο, πολλοί αμφιβάλλουν εάν το βιώσιμο καύσιμο μπορεί να παραχθεί με αρκετά χαμηλό κόστος ή σε αρκετά μεγάλες ποσότητες για να καλύψει τις ανάγκες της αεροπορικής βιομηχανίας.
Έτσι, υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον για το υδρογόνο, το οποίο μπορεί να αποθηκεύσει μεγάλη ποσότητα ενέργειας και, όταν χρησιμοποιείται ως καύσιμο, δεν παράγει διοξείδιο του άνθρακα (CO2).
Για να είναι χρήσιμο για την αεροπορική βιομηχανία, το υδρογόνο πρέπει να είναι σε υγρή μορφή του, που σημαίνει ότι πρέπει να παγώνεται σε θερμοκρασία μείον 253 βαθμών Κελσίου.
Η χειρισμός ενός υγρού σε αυτού του είδους τη θερμοκρασία είναι εξαιρετικά προκλητικός. Δίνοντας την ευκαιρία, το υγρό υδρογόνο θα “βράξει” και θα αποδράσει ως αέριο – με δυνητικό κίνδυνο.
Έτσι, τα δοχεία, οι σωλήνες και οι σωλήνες πρέπει να έχουν επιπλέον μόνωση για να κρατήσουν το υγρό κρύο.
Η γαλλική Air Liquide έχει πολλή εμπειρία σε αυτόν τον τομέα. Για περίπου 50 χρόνια παρέχει κρυογενές μορφές υδρογόνου στα πυραύλους Ariane της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA).
Η εταιρεία παράγει περισσότερα από ένα εκατομμύριο τόνους υδρογόνου ετησίως και εκτός από την ενέργεια που παρέχει στους πύραυλους, το υδρογόνο της χρησιμοποιείται σε φορτηγά και σε διάφορες βιομηχανικές διαδικασίες.
“Αυτό μας δίνει ένα πολύ ισχυρό υπόβαθρο στην τεχνολογία και τη βιομηχανική τεχνογνωσία σε αυτόν τον τομέα,” λέει ο Έρβιν Πένφορις, ανώτερο στέλεχος στην παγκόσμια επιχειρηματική δραστηριότητα υδρογόνου της εταιρείας.
Τα τελευταία τρία χρόνια, σε συνεργασία με την Airbus και τη μεγαλύτερη εταιρεία αεροδρομίων της Γαλλίας, την Group ADP, η Air Liquide ερευνά το δυναμικό του υδρογόνου στην αεροπλοΐα.
Επίσης, συμμετέχει στο κonsortium H2Fly το οποίο το καλοκαίρι πραγματοποίησε επιτυχημένη πτήση αεροσκάφους χρησιμοποιώντας υγρό υδρογόνο. Για την Air Liquide, αυτό ήταν μια ευκαιρία να δοκιμάσει συστήματα για τον εφοδιασμό αεροσκάφους με υδρογόνο.
Οι αεροπορικές εταιρείες ενδιαφέρονται να μάθουν εάν τα αεροσκάφη με υδρογόνο μπορούν να επαναφορτιστούν τόσο γρήγορα όσο τα τωρινά αεροσκάφη, καθώς οι γρήγοροι χρόνοι ανατροπής είναι σημαντικοί για τη βιομηχανία.
“Μπορούμε να παραδώσουμε μερικές τόνους υγρού υδρογόνου σε 15 λεπτά; 20 λεπτά; Έχουμε τις τεχνολογίες για αυτό. Τις προσαρμόζουμε – αλλά η απάντηση είναι ναι,” λέει ο κ. Πένφορις.
Ωστόσο, η εγκατάσταση του εξοπλισμού που απαιτείται για την αποθήκευση και διανομή του υδρογόνου στα αεροδρόμια δεν θα είναι φθηνή. Η εταιρεία διαβούλευσης Bain & Company εκτιμά ότι θα μπορούσε να κοστίσει έως και ένα δισεκατομμύριο δολάρια ανά αεροδρόμιο.
Μια νεοφυής εταιρεία, η Universal Hydrogen, υποστηρίζει ότι έχει μια λύση. Περιλαμβάνει την εκτέλεση όλων των περίπλοκων διαδικασιών χειρισμού του υδρογόνου μακριά από το αεροδρόμιο, πιθανότατα στην εγκατάσταση όπου πραγματικά παράγεται το αέριο.
Η εταιρεία έχει αναπτύξει ειδικούς δεξαμενές για να κρατούν υγρό υδρογόνο (τις αποκαλεί μονάδες η Universal Hydrogen), τα οποία μπορούν να μεταφέρονται με φορτηγά στο αεροδρόμιο. Οι μονάδες είναι σχεδιασμένες να τοποθετούνται απευθείας στο αεροσκάφος, όπου μπορούν να συνδεθούν με το σύστημα κίνησης.
Δεν απαιτούνται σωλήνες, σωλήνες και αντλίες.
Οι μονάδες είναι εξαιρετικά καλά μονωμένες και μπορούν να διατηρήσουν το υδρογόνο σε υγρή μορφή για τέσσερις ημέρες. Δύο μονάδες θα κρατούσαν 360 κιλά υδρογόνου και θα μπορούσαν να πετάξουν ένα αεροσκάφος 500 μίλια, μαζί με 45 λεπτά επιπλέον χρόνο πτήσης ως εφεδρεία.
Η Universal Hydrogen τροποποιεί ένα περιφερειακό αεροσκάφος, τοποθετώντας ένα καύσιμο κυψέλης που μπορεί να μετατρέψει το υγρό υδρογόνο σε ηλεκτρικό ρεύμα και συνδέοντας αυτό με ηλεκτρικούς κινητήρες που θα κινήσουν τις προπέλες.
Τοποθετούνται μεγαλύτερες πόρτες ώστε οι μονάδες να μπορούν να φορτωθούν στο αεροσκάφος. Αν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο, οι δοκιμαστικές πτήσεις θα ξεκινήσουν το επόμενο έτος.
Ο Μαρκ Κάζιν, αρχιτεχνολόγος στη Universal Hydrogen, λέει ότι το υδρογόνο πιθανότατα θα χρησιμοποιηθεί για περιφερειακές πτήσεις, αλλά για τις επιχειρήσεις μακράς διαδρομής θα χρειαστεί ακόμη κανονικό καύσιμο για αεροπλάνα.
“Η χειρισμός του καυσίμου με έναν διαφορετικό τρόπο – όπως προτείνουμε εμείς – έχει νόημα επειδή δεν προσπαθείτε να μετατρέψετε την υπάρχουσα υποδομή εφοδιασμού, την οποία οι αεροπορικές εταιρείες πρέπει να διατηρούν ήδη για άλλα μέρη του στόλου τους,” λέει.
Δεν είναι ακόμη σαφές εάν το υδρογόνο θα γίνει ένα κυρίαρχο καύσιμο για την αεροπλοΐα. Τα αεροσκάφη που κινούνται με υδρογόνο βρίσκονται ακόμη στα αρχικά στάδια ανάπτυξης.
Αντίθετα με τα τωρινά αεροσκάφη που μπορούν να αποθηκεύουν καύσιμο στα φτερά τους, τα αεροσκάφη με υδρογόνο θα πρέπει να αποθηκεύουν το καύσιμό τους στο αμάξωμα, μειώνοντας τον χώρο για τους επιβάτες.
Επιπλέον, υπάρχει και η ερώτηση εάν θα υπάρξει αρκετό περιβαλλοντικά φιλικό, πράσινο υδρογόνο για να καλύψει τη ζήτηση.
Ο Πρακάσ Ντίξιτ, που εργάζεται στον σχεδιασμό και την ανάπτυξη αεροδρομίων για την εταιρεία συμβουλευτικών υπηρεσιών Landrum and Brown, λέει ότι δεν είναι σαφές ποιο μονοπάτι θα ακολουθήσει η αεροπορική βιομηχανία.
“Νομίζω ότι όλοι στην αεροπορική βιομηχανία αντιλαμβάνονται ότι το net zero είναι κάτι που πρέπει να επιδιώξουν. Το πώς θα το πετύχουμε και η οικονομική πτυχή αυτού του στόχου είναι λιγότερο σαφή αυτή τη στιγμή.
“Τα αεροσκάφη με καύσιμο υδρογόνο – ενώ μπορεί να υπάρχουν μερικές δοκιμαστικές πτήσεις την επόμενη δεκαετία, η ευρεία εφαρμογή του υδρογόνου φαίνεται σίγουρα πιο απώτερη. Και ίσως και όχι απόλυτα βέβαιη.”
