Водород в авиации

Авиация — одна из самых сложных отраслей для отказа от ископаемого топлива. Сделать электрический автомобиль намного проще, чем самолет, которому критически важно быть максимально легким. Аккумуляторы не подходят для долгих полетов — они все еще слишком громоздкие и тяжелые. Поэтому авиакомпании и производители авиационной техники проектируют самолеты, способные летать на более чистом топливе. Например, на водороде.

Реальных результатов в этой области пока мало, но они есть: в апреле немецкая компания H2FLY заявила об успешных летных испытаниях водородного самолета HY4. Аппарат, вмещающий четырех человек, успешно поднялся в воздух и совершил полет на высоте 2200 метров на расстояние 124 км. Это мировой рекорд для транспорта, который работает на водородных топливных элементах.

Калифорнийская компания Otto Aviation собирается через несколько лет поднять в воздух водородный самолет Celera 500L. Это будет бизнес-джет, похожий по форме на дирижабль и вмещающий до 19 пассажиров. Конструкторы обещают, что это будет самый экономичный самолет в мире — потребление топлива снизится на 80%, расходы на эксплуатацию — в 5-7 раз по сравнению с традиционными самолетами. Запас хода тоже солидный: 1850 км.

Настоящий дирижабль на водороде всерьез планирует построить стартап H2 Clipper. Об этом мы тоже узнали в прошлом году. Разработчики уверены, что грузовые дирижабли окажутся выгоднее морских судов в перевозке грузов на большие расстояния — будут летать быстрее и разгружаться где угодно, а не только в портах. Модель, которую мечтают воплотить инженеры, сможет брать на борт 150 тонн груза и перевозить его на расстояние 9650 км с крейсерской скоростью 280 км/ч. Испытания назначены на 2025 год.

Модульные водородные двигатели

Другой оригинальный проект представила французская компания H3 Dynamics. Съемные гондолы для дронов и малой авиации с двигательным агрегатом, баком с водородным топливом и всем остальным  подходят для летательных аппаратов с жестким крылом. Испытания показали, что для грузового БПЛА массой 25 кг достаточно двух гондол. При этом дальность полета составила 350 км на газообразном водороде или 900 км с более сложной криогенной водородной топливной системой.

О потенциале водородного топлива для наземного транспорта ходят жаркие споры. Не только Илон Маск, но и ряд ученых утверждают, что у водородных автомобилей нет будущего, и от их разработки следует отказаться уже сейчас. Тем не менее, и в 2022 году появилось несколько моделей колесного транспорта на водородных элементах, причем не только грузового.

Любопытный внедорожник разработали афро-европейская компания NamX и итальянская Pininfarina. Он ездит на сменных картриджах с водородом. Четырех хватает на 800 км. Картриджи можно легко снять вручную, заменить на пункте обслуживания или заправить на станции. Первые поставки внедорожника NamX намечены на начало 2026 года.

Свой первый концепт водородного автомобиля показала и Renault. Кроссовер Scenic Vision заправляется за пять минут и с полным баком проезжает около 800 км. Двигатели располагаются сзади, освобождая место для бака на 2,5 кг, расположенного под капотом. В то же время сам топливный элемент, как и аккумуляторы, установлен в днище автомобиля. Серийное производство Scenic Vision намечено на 2024 год.

Водородные грузовики

И все же грузовой автотранспорт увереннее осваивает водородную тягу. Так, шведский автоконцерн Volvo Trucks начал тестировать свой первый грузовик на водородных топливных элементах.  Главная особенность нового грузовика, гарантирующая большой запас хода — 1000 км — заключается в его топливных элементах. Система вырабатывает электричество, пока автомобиль находится в движении, используя комбинацию из водорода и кислорода. Компания разрабатывает технологию топливных элементов уже несколько лет и теперь переходит к испытаниям опытных образцов.

Друое подразделение концерна, Volvo Construction Equipment приступило к испытаниям Volvo HX04, первого сочлененного самосвала, построенного на топливных элементах. Модель оснащена водородным баком объемом 12 кг, который заправляется за семь минут и позволяет машине работать четыре часа. Такие крупногабаритные самосвалы предназначаются для транспортировки больших грузов по пересеченной местности. Топливный бак на 12 кг позволяет Volvo HX04 работать по четыре часа, а время его заправки составляет 7,5 минут.

Свой грузовик на технологии водородных топливных элементов появился и у южноафриканской горнодобывающей компании Anglo American. Карьерный самосвал nuGen способен перевозить 290 тонн руды и оснащен водородным двигателем мощностью 2 МВт. Топливные элементы обеспечивают примерно 40% мощности грузовика, а 60% дает аккумуляторный блок, который пополняется за счет рекуперативной системы торможения.

Водородные поезда

И напоследок — о поездах. В конце лета компания Alstom объявила о запуске в Германии первого пассажирского железнодорожного маршрута, работающего на водородных поездах. До конца года в эксплуатацию обещали ввести 14 составов Coradia iLint, которые заменят дизельные поезда. Одного бака водорода поезду будет хватать на работу в течение полного рабочего дня.