Ajankohtaista
Zero Emission tulevaisuuden polttoaine ei olekaan sähkö vaan vety? Airbusin teknologinen tiekartta vuosille 2020-2025 lupaa viedä ilmailua uusin keinoin kohti nollapäästöratkaisuja. Eurooppalaisvalmistaja esitteli kolme ZEROe-konseptikonetta (Zero Emission), joista kaksi muistuttavat perinteisiä ratkaisuja ja kolmas taas olisi futuristisempaa muotoilua edustava lentävä siipi. ZEROe -hankkeessa päämääränä on kehittää kokonaan uusi ekosysteemi ja lentokone, jonka polttoaineena olisi vety. Palaessaan vedyn lopputuotteena on vesi.
H
ankkeella on tiukka aikataulu, jonka mukaan jo vuonna 2023 ilmassa nähtäisiin teknologiademonstraattori ja vuonna 2024 alkaisi valinta lopullisiksi käytettäviksi teknologisiksi ratkaisuiksi. Ensimmäinen lento vetykoneella tapahtuisi vuonna 2025. Täysikokoisen prototyyppikoneen olisi määrä lentää 2020-luvun lopulla ja ensimmäisen kaupallisen lennon arvioidaan toteutuvan vuoteen 2035 mennessä. Esitellyt konseptikoneet edustavat kolmea erilaista arkkitehtuuria. Konseptikoneissa polttoaineena käytettävä nestemäinen vety kuljetetaan siipien sijasta koneen rungossa matkustajien ja takapaineseinän takana. Esitellyistä koneista yksi muistuttaa ATR-konetta, mutta matkustamon sijaan runko toimisi polttoainesäiliönä. Suurempaa A320-konetta muistuttavaan konseptikoneeseen mahtuisi jopa matkustajia, sillä polttoaineelle olisi varattu vain takarunko. Futuristisin konseptikone toisi suurimman mullistuksen ilmailualalle. Kyseessä olisi blended wing body -konseptia hyödyntävä kone eli ns. lentävä siipi -ratkaisu. Se tarjoaisi mahdollisuuksia täysin uudenlaisiin matkustamorakenteisiin. Vetykoneita on suunniteltu käytettäväksi 1000-2000 merimailin pituisille lennoille. Vedyn käyttö tuo mahdollisuuksia, mutta myös uusia haasteita ilmailualalle. Perinteinen kerosiini vie vähemmän tilaa kuin nestemäinen vety, jonka tilavuusvaatimus on nelinkertainen. Vedyllä kuitenkin saadaan sama kantama kolmasosalla kerosiinin painosta, eli energiatiheydeltään kerosiini on siis paljon huonompaa kuin vety.
16
Akkuteknologia ei ole kehittynyt niin nopeasti kuin olisi tarve, jonka takia vedyssä nähdään olevan enemmän potentiaalia, sillä verrattuna akkuteknologiaan vety tarjoaa useita kymmeniätuhansia wattitunteja enemmän energiaa per kilogramma. Airbus kuoppasikin E-FanX -sähkölentokonehankkeensa keväällä 2020. Airbusin mukaan kerosiinin energiasisältö on 12000 Wh/kg, kun vedyn energiasisältö puolestaan on 33000 Wh/kg. Akkuteknologian mahdollistamaksi energiasisällöksi kerrotaan nykyisin 200-400Wh/kg. Vetyä voitaisiin polttaa modifioidussa polttomoottorissa, tai muuntaa sähköenergiaksi polttokennojen avulla. Lisäksi vedyn ja hiilidioksidin avulla voidaan tuottaa myös synteettistä kerosiinia. Jotta vetyä voitaisiin käyttää nestemäisenä polttoaineena se tulee säilyttää -252,87 Celsius-asteisena paineistetussa säiliössä kaikissa lennon vaiheissa. Nestemäistä vetyä ei saa päästää lämpenemään liikaa, jottei se saavuta kiehumispistettään ja kaa-
suunnu. Vety ja ilmailu tuovat monelle varmasti mieleen muistikuvia ilmalaiva Hindenburgista. Nollapäästöihin olisi matkaa vedyn käytöstä huolimatta, sillä suurin osa vedystä tuotetaan vielä nykyisin fossiilisilla polttoaineilla, kuten maakaasulla, öljyllä tai hiilellä. Niiden sivutuotteena syntyy hiilimonoksidia, hiilidioksidia sekä muita kasvihuonekaasuja. Ekologisemmalla tavalla, elektrolyysillä vetyä tuotetaan vain noin neljä prosenttia kokonaismäärästä, joka on merkittävän kallista verrattuna fossiilisilla polttoaineilla tuotettuun vetyyn. Elektrolyysiin tarvitaan sähköä, joka voidaan kuitenkin tuottaa ympäristöystävällisemmin.
4/2020
