世界最大の水素燃料電池飛行機が初飛行に成功した。

Universal Hydrogen の水素燃料電池デモンストレーターは、先週、ワシントン州モスレイクに初飛行しました。試験飛行は 15 分間続き、高度 3,500 フィートに達しました。テスト プラットフォームは、世界最大の水素燃料電池航空機である Dash8-300 に基づいています。

ライトニング マクリーンの愛称で呼ばれるこの飛行機は、3 月 2 日の午前 8 時 45 分にグラント郡国際空港 (KMWH) を離陸し、15 分後に巡航高度 3,500 フィートに到達しました。 FAA の特別耐空証明書に基づくこの飛行は、2025 年に最高潮に達すると予想される 2 年間の試験飛行の最初の飛行です。ATR 72 リージョナル ジェットから改造されたこの飛行機は、元の化石燃料タービン エンジンを 1 つだけ保持しています。安全のために、残りは純粋な水素によって動力を与えられます。

Universal Hydrogen は、2025 年までに水素燃料電池のみを動力源とする地域飛行運用を目指しています。このテストでは、クリーンな水素燃料電池を動力源とするエンジンは、水のみを排出し、大気を汚染しません。予備試験なので、もう一方のエンジンはまだ従来型燃料で動いています。それでよく見ると、左右のエンジンで翼の直径や翼の枚数まで大きく違います。 Universal Hydrogren によると、水素燃料電池を搭載した飛行機は安全で、運用コストが低く、環境への影響もほとんどありません。同社の水素燃料電池はモジュール式で、空港の既存の貨物施設を介して積み降ろしができるため、空港は変更なしで水素動力航空機の補充ニーズを満たすことができます。理論的には、2030 年代半ばまでに水素燃料電池を搭載したターボファンが使用されると予想されており、より大型のジェット機でも同じことが可能です。

実際、Universal Hydrogen の共同設立者兼 CEO である Paul Eremenko は、ジェット旅客機は 2030 年代半ばまでにクリーンな水素で走らなければならないと考えています。その結果、チケットの価格が急騰し、チケットを入手するのに苦労することになります。そのため、新エネルギー航空機の研究開発の推進が急務となっています。しかし、この初飛行は業界に希望をもたらします。

ミッションは、経験豊富な元米国空軍のテスト パイロットであり、同社の主任テスト パイロットであるアレックス クロールによって実行されました。彼は、2 回目のテスト ツアーでは、原始的な化石燃料エンジンに頼らず、水素燃料電池発電機だけで完全に飛行することができたと述べました。 「改造された航空機は優れたハンドリング性能を持ち、水素燃料電池の電力システムは、従来のタービン エンジンよりも騒音と振動を大幅に低減します」と Kroll 氏は述べています。

Universal Hydrogen は、アメリカの会社である Connect Airlines を含む、水素を燃料とするリージョナル ジェット機の乗客の注文を何十件も受けています。同社の最高経営責任者であるジョン・トーマスは、ライトニング・マクレーンの飛行を「世界の航空産業の脱炭素化の爆心地」と呼んだ。

水素動力の航空機が、航空における炭素削減の選択肢となるのはなぜですか?

気候変動は、今後数十年にわたって航空輸送を危険にさらしています。

ワシントンに拠点を置く非営利の研究グループである世界資源研究所によると、航空は自動車やトラックの 6 分の 1 の二酸化炭素しか排出しません。しかし、飛行機は 1 日あたりの乗客数が自動車やトラックよりはるかに少ないです。

4 大航空会社 (アメリカン航空、ユナイテッド航空、デルタ航空、サウスウエスト航空) は、2014 年から 2019 年の間にジェット燃料の使用量を 15% 増加させました。 2019年以降は下降トレンド。

航空会社は今世紀半ばまでにカーボン ニュートラルになることを約束しており、一部の航空会社は持続可能な燃料に投資して、航空が気候変動に積極的な役割を果たすことができるようにしています。

持続可能な燃料 (SAF) は、食用油、動物性脂肪、都市廃棄物、またはその他の原料から作られたバイオ燃料です。この燃料は、従来の燃料と混合してジェットエンジンに動力を供給することができ、すでに試験飛行や定期旅客飛行でさえ使用されています。しかし、持続可能な燃料は高価で、従来のジェット燃料の約 3 倍です。より多くの航空会社が持続可能な燃料を購入して使用するにつれて、価格はさらに上昇します。擁護者たちは、生産を押し上げるために減税などのインセンティブを求めています。

持続可能な燃料は、電気航空機や水素動力航空機などのより重要なブレークスルーが達成されるまで、炭素排出量を削減できる橋渡し燃料と見なされています。実際、これらの技術は、今後 20 年から 30 年は航空業界で広く使用されない可能性があります。

企業は電動航空機の設計と製造を試みていますが、そのほとんどは小型のヘリコプターのような飛行機で、垂直に離着陸し、数人の乗客しか乗れません。

200 人の乗客を運ぶことができる大型の電気飛行機 (中規模の標準的な飛行機に相当) を作るには、より大きなバッテリーとより長い飛行時間が必要になります。その基準では、バッテリーを完全に充電するには、ジェット燃料の約 40 倍の重量が必要になります。しかし、電気飛行機はバッテリー技術の革命なしには実現できません。

水素エネルギーは、低炭素排出を達成するための効果的なツールであり、世界のエネルギー移行においてかけがえのない役割を果たしています。他の再生可能エネルギー源に対する水素エネルギーの大きな利点は、季節を問わず大規模に貯蔵できることです。その中でもグリーン水素は、石油化学、鉄鋼、化学産業に代表される産業分野や航空に代表される運輸産業など、多くの産業において脱炭素化を進める唯一の手段です。国際水素エネルギー委員会によると、水素エネルギー市場は 2050 年までに 2.5 兆ドルに達すると予想されています。

「水素自体は非常に軽い燃料です」と、環境グループである国際クリーン輸送評議会の自動車と航空機の脱炭素化に関する研究者であるダン・ラザフォードは AP 通信に語った。 「しかし、水素を貯蔵するには大きなタンクが必要で、タンク自体が非常に重いのです。」

さらに、水素燃料の導入には欠点と障害があります。たとえば、空港では、液体に冷却された水素ガスを貯蔵するために、大規模で高価な新しいインフラストラクチャが必要になります。

それでも、ラザフォードは水素について慎重ながらも楽観的だ。彼のチームは、水素動力飛行機が 2035 年までに約 2,100 マイルを飛行できるようになると考えています。