Самолёты на жидком водороде смогут обеспечивать порядка трети авиаперевозок
Международный совет по чистому транспорту (International Council on Clean Transportation, ICCT) опубликовал доклад «Performance analysis of evolutionary hydrogen-powered aircraft» с анализом перспектив самолётов, работающих на водородном топливе.
В исследовании рассматриваются потенциальные летно-технические характеристики, затраты и выбросы, связанные с топливом, а также рынок самолетов, работающих на жидком водороде, которые, как ожидается, будут введены в эксплуатацию в 2035 году.
Авторы оценили две конструкции: турбовинтовой самолет небольшого размера, ориентированный на региональный рынок, и узкофюзеляжный турбовентиляторный самолет, подходящий для полетов на короткие и средние расстояния. Эти конструкции сравнили с популярными сегодня моделями ATR 72 и Airbus A320 neo соответственно.
Обе конструкции водородных самолётов потребуют удлиненного фюзеляжа для размещения ёмкости с жидким водородом за пассажирским салоном.
Исследователи пришли к выводу, что водородные самолеты хуже по многим параметрам (тяжелее, более высокое потребление энергии на пассажирокилометр, меньшая дальность полёта и т.д.), но они все же могут играть важную роль в достижении климатических целей авиации к 2050 году. По оценкам, узкофюзеляжный самолет с турбовентиляторным двигателем, работающим на сжиженном водороде, сможет перевозить 165 пассажиров на расстояние до 3400 км, а турбовинтовой самолет 70 пассажиров на расстояние до 1400 км. Вместе они могли бы обслуживать около одной трети (от 31 до 38%) всех пассажирских авиаперевозок, начиная с 2035 г.
Что касается топлива, то заправка зеленым водородом обойдётся дороже используемого сегодня реактивного топлива (Jet A) на весь рассматриваемый период, но будет дешевле, чем синий водород и «электронный» керосин (e-kerosene) — см. график.
В 2021 году 77-е ежегодное общее собрание Международной ассоциации воздушного транспорта (ИАТА) одобрило резолюцию о достижении нулевого баланса выбросов углерода (net-zero carbon emissions) мировой авиатранспортной отраслью к 2050 году. Основная роль отводится альтернативному топливу.
Чтобы сделать зеленый сжиженный водород конкурентоспособным по стоимости нужна плата за выбросы. Безубыточность по сравнению с Jet A ожидается на уровне от 102 до 277 долларов за тонну CO2 в 2050 году, в зависимости от географии. Это довольно близко перекликается с выкладками немецкого аналитического центра Agora Energiewende («Даже 200 евро за тонну СО2 не сделают зелёный водород конкурентоспособным»).
При самых оптимистичных предположениях рассмотренные типы самолётов могут ограничить рост выбросов с 2035 года, но не снизить их. Моделирование показало, что доля таких самолётов в пассажирокилометрах мировой авиации может составить от 20% до 40%, и это снизит выбросы на 126–251 Мт CO2-эквивалента в 2050 году, что составляет от 6% до 12% выбросов пассажирской авиации. Поэтому для достижения амбициозных климатических целей мировой авиации нужны другие технологии, в том числе более экономичные самолеты и экологичное авиационное топливо, а также меры по сдерживанию роста трафика.
В декабре прошлого года британский Институт аэрокосмических технологий (Aerospace Technology Institute, ATI) представил концепцию самолёта FlyZero, работающего на жидком водороде и способного совершать перелеты на расстояния до 5000 морских миль (более 9000 км) без дозаправки.
Ранее сообщалось, что Airbus обещает представить водородный самолёт к 2035 году.