เสียงคำรามของเครื่องยนต์ไอพ่นเป็นเสียงของการเชื่อมต่อ ของธุรกิจระดับโลก ของความก้าวหน้า แต่เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่เสียงนั้นสร้างความเสียหายให้กับสิ่งแวดล้อมของเรา อุตสาหกรรมการบินอยู่บนทางแยก และเผชิญกับแรงกดดันมหาศาลในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน ในฐานะเจ้าของโรงงานที่ผลิตก๊าซอุตสาหกรรม ฉัน อัลเลน มีที่นั่งแถวหน้าสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีที่จะกำหนดอนาคต สิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดประการหนึ่งคือการก้าวไปสู่การบินที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน บทความนี้มีไว้สำหรับผู้นำทางธุรกิจอย่าง Mark Shen ที่มีความเฉียบแหลม เด็ดขาด และมองหาโอกาสสำคัญครั้งต่อไปอยู่เสมอ มันเป็นการดำน้ำลึกเข้าไปในโลกแห่ง ไฮโดรเจนเหลว เป็น การบิน เชื้อเพลิงโดยแบ่งวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนออกเป็นข้อมูลเชิงลึกทางธุรกิจเชิงปฏิบัติ เราจะสำรวจเทคโนโลยี ความท้าทาย และเหตุใดการเปลี่ยนแปลงนี้จึงเป็นโอกาสอันยิ่งใหญ่สำหรับผู้ที่อยู่ในห่วงโซ่อุปทานก๊าซอุตสาหกรรม

เหตุใดอุตสาหกรรมการบินจึงค้นหาเชื้อเพลิงทางเลือกแทนน้ำมันก๊าด?

เป็นเวลากว่าครึ่งศตวรรษแล้วที่ อุตสาหกรรมการบิน พึ่งพาเครื่องบินเจ็ตเกือบทั้งหมดเท่านั้น เชื้อเพลิง มาจากน้ำมันก๊าด มีพลังงานหนาแน่น ค่อนข้างเสถียร และเราได้สร้างโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ระดับโลกล้อมรอบมัน อย่างไรก็ตาม ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมไม่อาจปฏิเสธได้ ปัจจุบัน การบินคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 2.5% ของการปล่อย CO₂ ทั่วโลก แต่การมีส่วนร่วมในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนั้นยิ่งใหญ่กว่าเนื่องจากผลกระทบอื่นๆ เช่น ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) และคอนเทรล ในขณะที่แรงกดดันทั่วโลกเพิ่มสูงขึ้นเพื่อความยั่งยืน สายการบินและ เครื่องบิน ผู้ผลิตทราบดีว่าสภาพที่เป็นอยู่ไม่ใช่ทางเลือกอีกต่อไป

หน่วยงานกำกับดูแลและผู้บริโภคต่างเรียกร้องให้มีการบินที่สะอาดยิ่งขึ้น สิ่งนี้ได้จุดประกายการแข่งขันเพื่อค้นหาศักยภาพ เชื้อเพลิงทดแทน. ในขณะที่ตัวเลือกเช่นการบินที่ยั่งยืน เชื้อเพลิง (SAF) เสนอวิธีแก้ปัญหาระยะสั้นโดยการรีไซเคิลคาร์บอนที่มีอยู่ โดยไม่ได้กำจัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่แหล่งกำเนิด เป้าหมายสูงสุดคือการบินที่ไม่มีการปล่อยมลพิษ และนั่นคือที่มาของไฮโดรเจน การเปลี่ยนไปใช้แหล่งพลังงานใหม่ เครื่องบิน ไม่ใช่แค่ความจำเป็นด้านสิ่งแวดล้อมเท่านั้น เป็นการปฏิวัติทางเทคโนโลยีที่จะก่อร่างใหม่ทั้งหมด การบินและอวกาศ ภาค สำหรับธุรกิจในห่วงโซ่อุปทาน การทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงนี้เป็นก้าวแรกในการใช้ประโยชน์จากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว

การแสวงหาเที่ยวบินที่สะอาดนี้กำลังก้าวข้ามขอบเขตของ เทคโนโลยีการบินและอวกาศ. ความท้าทายคือการหา เชื้อเพลิง ที่สามารถขับเคลื่อนเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ได้ เครื่องบิน ข้ามระยะทางอันกว้างใหญ่โดยไม่ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจก แบตเตอรี่ไฟฟ้า เหมาะสำหรับรถยนต์และอาจมีขนาดเล็กมาก เครื่องบินระยะสั้นก็ไม่มีความหนาแน่นของพลังงานที่จำเป็นสำหรับ เครื่องบินระยะไกล. นี่คือปัญหาพื้นฐานที่ว่า พลังงานไฮโดรเจน พร้อมที่จะแก้ไข อุตสาหกรรมกำลังสำรวจสิ่งต่าง ๆ อย่างแข็งขัน แนวคิดเกี่ยวกับเครื่องบิน ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน ซึ่งส่งสัญญาณถึงทิศทางที่ชัดเจนสำหรับอนาคตของการบิน

อะไรทำให้ไฮโดรเจนเหลวเป็นเชื้อเพลิงที่น่าหวังสำหรับเครื่องบิน

แล้วทำไมถึงตื่นเต้นกับไฮโดรเจนล่ะ? คำตอบอยู่ที่ปริมาณพลังงานอันเหลือเชื่อของมัน โดยมวล เชื้อเพลิงไฮโดรเจน มีพลังงานมากกว่าเครื่องบินเจ็ตแบบดั้งเดิมเกือบสามเท่า เชื้อเพลิง. นี่หมายถึงอัน เครื่องบิน ในทางทฤษฎีสามารถเดินทางได้ในระยะทางเท่าเดิมแต่น้อยกว่ามาก เชื้อเพลิง น้ำหนัก เมื่อมีการใช้ไฮโดรเจนใน เซลล์เชื้อเพลิงผลพลอยได้เพียงอย่างเดียวคือน้ำ ทำให้เป็นโซลูชันที่ไม่มีการปล่อยมลพิษ ณ จุดใช้งานอย่างแท้จริง นี่คือตัวเปลี่ยนเกมสำหรับ การบิน โลก

ทางเลือกระหว่างการจัดเก็บไฮโดรเจนเป็นก๊าซอัดหรือของเหลวแช่แข็งเป็นสิ่งสำคัญ การบินและอวกาศ วิศวกร ในขณะที่ ก๊าซไฮโดรเจน จัดการได้ง่ายกว่าที่อุณหภูมิปกติและไม่หนาแน่นมาก ให้พอเก็บได้. ก๊าซไฮโดรเจน สำหรับเที่ยวบินที่มีความหมาย คุณจะต้องมีรถถังหนักขนาดมหึมา ซึ่งไม่สามารถทำได้สำหรับ เครื่องบิน. ไฮโดรเจนเหลว (LH₂) ในทางกลับกัน มีความหนาแน่นมากกว่ามาก ด้วยการทำให้ก๊าซไฮโดรเจนเย็นลงจนมีอุณหภูมิเย็นอย่างไม่น่าเชื่อ -253°C (-423°F) ก๊าซจะกลายเป็นของเหลว ทำให้สามารถกักเก็บพลังงานในปริมาณที่มากขึ้นในปริมาตรที่กำหนด ความหนาแน่นนี้เป็นสิ่งที่ทำให้ เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเหลว ผู้สมัครชั้นนำในการขับเคลื่อนสื่อแห่งอนาคตและ เครื่องบินระยะไกล.

จากมุมมองของฉันในฐานะซัพพลายเออร์ ศักยภาพของ ไฮโดรเจนเหลว มันยิ่งใหญ่มาก เราเป็นผู้เชี่ยวชาญในการผลิตและจัดการก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงอยู่แล้ว ความท้าทายของ การทำให้ไฮโดรเจนเหลว และการจัดเก็บข้อมูลมีความสำคัญ แต่เป็นปัญหาทางวิศวกรรมที่กำลังได้รับการแก้ไขโดยผู้มีสติปัญญาที่ชาญฉลาดในสถานที่เช่น ศูนย์การบินและอวกาศเยอรมัน. ที่ ประโยชน์ของไฮโดรเจน—ปริมาณพลังงานสูงและธรรมชาติของการเผาไหม้ที่สะอาด—มีมากกว่าความยากลำบากมาก อันทรงพลังนี้ เชื้อเพลิง คือกุญแจสำคัญในการปลดล็อกการเดินทางทางอากาศระยะไกลที่ยั่งยืน

ระบบเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเหลวให้พลังงานแก่เครื่องบินอย่างไร

จินตนาการก ระบบเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเหลว บน เครื่องบิน อาจดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่แนวคิดหลักค่อนข้างตรงไปตรงมา ระบบมีสี่ส่วนหลัก: ส่วนจัดเก็บข้อมูล ถัง, ที่ เชื้อเพลิง เครือข่ายการจำหน่าย หน่วยการทำให้เป็นไอ และระบบขับเคลื่อน ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยฉนวนสูงแบบไครโอเจนิกส์ ถังน้ำมันเชื้อเพลิง ที่ไหน ไฮโดรเจนเหลว จะถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิ -253°C การจัดเก็บ เชื้อเพลิง ที่อุณหภูมินี้ในวันที่ เครื่องบิน เป็นความสำเร็จทางวิศวกรรมที่สำคัญ โดยต้องใช้วัสดุขั้นสูงและฉนวนสุญญากาศเพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวเดือด

จาก การจัดเก็บไฮโดรเจนเหลว ถัง, ไครโอเจนิกส์ เชื้อเพลิง ถูกสูบผ่านโครงข่ายท่อหุ้มฉนวน ก่อนที่จะสามารถใช้งานได้ ไฮโดรเจนเหลว ต้องเปลี่ยนกลับเป็นแก๊ส สิ่งนี้เกิดขึ้นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งจะอุ่นเครื่องอย่างระมัดระวัง เชื้อเพลิง. นี้ ก๊าซไฮโดรเจน แล้วป้อนเข้าระบบขับเคลื่อน ทั้งหมด ระบบเชื้อเพลิงไฮโดรเจน ต้องได้รับการออกแบบอย่างพิถีพิถันให้มีน้ำหนักเบา ปลอดภัยอย่างไม่น่าเชื่อ และเชื่อถือได้ภายใต้สภาวะการบินที่ยากลำบากตั้งแต่เครื่องขึ้นจนถึงเครื่องลง

นี่คือจุดที่ความเชี่ยวชาญด้านก๊าซอุตสาหกรรมกลายเป็นเรื่องสำคัญ การออกแบบและการผลิตสิ่งเหล่านี้ ระบบสำหรับเครื่องบิน จำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับการไครโอเจนิกส์และการจัดการก๊าซ หลักการเดียวกันกับที่เราใช้จัดเก็บและขนส่งก๊าซปริมาณมากบนพื้นดินอย่างปลอดภัยกำลังได้รับการปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เป็นเอกลักษณ์ของ เครื่องบิน. บริษัทที่ผลิตก๊าซอุตสาหกรรมเช่นเดียวกับเราเอง ถือเป็นพันธมิตรที่สำคัญในการพัฒนานี้ เพื่อให้มั่นใจว่าจะมีแหล่งจ่ายก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงที่เชื่อถือได้ ไฮโดรเจน พร้อมสำหรับการวิจัย การพัฒนา และการดำเนินการในที่สุดของสิ่งใหม่ที่น่าทึ่งเหล่านี้ เครื่องบิน.

ความแตกต่างระหว่างการเผาไหม้ของไฮโดรเจนและการขับเคลื่อนเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนคืออะไร?

เมื่อมีคนพูดถึง เครื่องบินที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนโดยมักจะหมายถึงหนึ่งในสองเทคโนโลยีหลัก: โดยตรง การเผาไหม้ของไฮโดรเจน หรือ เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน. ทั้งสองอย่าง ใช้ไฮโดรเจน เป็นหลัก เชื้อเพลิงแต่พวกมันแปลงพลังงานเป็นแรงผลักดันในรูปแบบที่แตกต่างกันมาก เป็นสิ่งสำคัญสำหรับทุกคนในอุตสาหกรรมนี้ที่จะต้องเข้าใจถึงความแตกต่าง

การเผาไหม้ของไฮโดรเจน ถือเป็นก้าวแห่งวิวัฒนาการมากกว่า มันเกี่ยวข้องกับการปรับใช้เครื่องยนต์ไอพ่นในปัจจุบันเพื่อการเผาไหม้ เชื้อเพลิงไฮโดรเจน แทนน้ำมันก๊าด ข้อได้เปรียบหลักคือการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีเครื่องยนต์ที่มีอยู่ ซึ่งอาจช่วยเร่งการพัฒนาได้ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าการเผาไหม้ไฮโดรเจนจะช่วยลดการปล่อย CO₂ แต่ก็ยังสามารถผลิตไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ที่อุณหภูมิสูง ซึ่งเป็นมลพิษที่เป็นอันตรายเช่นกัน ที่ การบินและอวกาศของเยอรมัน Centre (DLR) กำลังค้นคว้าวิธีลดการก่อตัวของ NOx ในเครื่องยนต์เหล่านี้อย่างจริงจัง แนวทางนี้กำลังได้รับการพิจารณาสำหรับทั้งคู่ เครื่องบินระยะสั้น และเครื่องบินขนาดใหญ่

เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน ในทางกลับกัน เทคโนโลยีถือเป็นก้าวแห่งการปฏิวัติ ในก ระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนและออกซิเจนจากอากาศจะถูกรวมเข้าด้วยกันในปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าเพื่อผลิตไฟฟ้า โดยมีน้ำและความร้อนเป็นผลพลอยได้เพียงอย่างเดียว กระแสไฟฟ้านี้จะจ่ายให้กับมอเตอร์ไฟฟ้าที่หมุนใบพัดหรือพัดลม นี้ ระบบขับเคลื่อนเซลล์เชื้อเพลิง ปราศจาก CO₂ และ NOx โดยสมบูรณ์ เทคโนโลยีนี้เงียบกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่าการเผาไหม้ ผู้เชี่ยวชาญหลายคนเชื่อเช่นนั้น เครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิง คือเป้าหมายสูงสุดเพื่อความสะอาดอย่างแท้จริง การบิน.

ต่อไปนี้เป็นรายละเอียดง่ายๆ:

ทั้งสองเส้นทางกำลังถูกสำรวจโดยยักษ์ใหญ่อย่างแอร์บัส ซึ่งมีเป้าหมายที่จะนำไฮโดรเจนมา เครื่องบินภายในปี 2578. การพัฒนาขั้นสูง เทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง เป็นประเด็นสำคัญสำหรับส่วนรวม อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ.

อะไรคืออุปสรรคสำคัญในการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับการบิน?

ถนนสู่ การบินที่ใช้พลังงานไฮโดรเจน น่าตื่นเต้น แต่ก็ใช่ว่าจะปราศจากความท้าทาย จากประสบการณ์ในอุตสาหกรรมก๊าซ ฉันรู้ว่าการจัดการกับไฮโดรเจนโดยเฉพาะ ไฮโดรเจนเหลวต้องใช้ความแม่นยำและความเคารพอย่างสูงต่อความปลอดภัย สำหรับ การบินและอวกาศ ภาคส่วนต่างๆ ความท้าทายเหล่านี้จะขยายออกไป อุปสรรคแรกและสำคัญที่สุดคือการจัดเก็บ ต้องใช้ไฮโดรเจน มีพื้นที่มากแม้จะเป็นของเหลวที่มีความหนาแน่นสูงก็ตาม ก ถังไฮโดรเจนเหลว บน เครื่องบิน จะต้องมีขนาดใหญ่กว่าน้ำมันก๊าดประมาณสี่เท่า ถังน้ำมันเชื้อเพลิง ถือครองพลังงานในปริมาณเท่ากัน

ข้อกำหนดขนาดนี้จะสร้างเอฟเฟกต์แบบโดมิโน การออกแบบเครื่องบิน. ถังขนาดใหญ่ ทรงกระบอก หรือทรงโค้งเหล่านี้ยากที่จะรวมเข้ากับรูปทรง "ท่อและปีก" แบบดั้งเดิมของสมัยใหม่ เครื่องบิน. นอกจากนี้อุณหภูมิแช่แข็งของ ไฮโดรเจนเหลว ต้องการการออกแบบ "ถังภายในถัง" หรือที่เรียกว่า Dewar โดยมีชั้นสูญญากาศเป็นฉนวน เหล่านี้ ถังไฮโดรเจน ระบบมีความซับซ้อนและเพิ่มน้ำหนักซึ่งมักจะเป็นศัตรูกับ เครื่องบิน ประสิทธิภาพ รับประกันความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของไครโอเจนิกในระยะยาว เชื้อเพลิง ระบบในระหว่างรอบการบินหลายล้านรอบถือเป็นสิ่งสำคัญสูงสุดสำหรับนักวิจัย

นอกเหนือจาก เครื่องบิน มีความท้าทายในการสร้างโลก โครงสร้างพื้นฐานของไฮโดรเจน. สนามบินจะต้องได้รับการออกแบบใหม่ทั้งหมดเพื่อจัดเก็บและขนย้ายสิ่งของจำนวนมหาศาลได้อย่างปลอดภัย ไฮโดรเจนเหลว. ซึ่งรวมถึงการพัฒนาเทคโนโลยีการเติมเชื้อเพลิงใหม่ ระบบตรวจจับการรั่วไหล และระเบียบการด้านความปลอดภัย เรายังต้องขยายขนาดอีกด้วย การผลิตไฮโดรเจน ทำให้มั่นใจได้ว่าจะเป็นไฮโดรเจน "สีเขียว" ที่ผลิตโดยใช้พลังงานทดแทน ฉันรู้จากการพูดคุยกับลูกค้าว่าโลจิสติกส์เป็นปัญหาสำคัญ สำหรับเจ้าของธุรกิจอย่างมาร์คแล้วความน่าเชื่อถือของ การกระจายตัวของไฮโดรเจน เครือข่ายตั้งแต่โรงงานผลิตจนถึงสนามบินจะมีความสำคัญพอๆ กับคุณภาพของก๊าซนั่นเอง

การออกแบบเครื่องบินจะพัฒนาเพื่อรองรับระบบเชื้อเพลิงไฮโดรเจนอย่างไร

คุณสมบัติอันเป็นเอกลักษณ์ของ เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเหลว หมายความว่า เครื่องบิน ของวันพรุ่งนี้อาจดูแตกต่างไปจากวันนี้มาก การรวมถังเชื้อเพลิงแช่แข็งขนาดใหญ่เป็นความท้าทายหลักในการขับเคลื่อนสิ่งใหม่ๆ การออกแบบเครื่องบิน แนวคิด วิศวกรไม่สามารถแทนที่น้ำมันก๊าดที่ปีกด้วยไฮโดรเจนได้ ฟิสิกส์ไม่ยอมให้เป็นเช่นนั้น ปีกไม่หนาพอที่จะรองรับถังทรงกระบอกขนาดใหญ่ที่มีฉนวน

สิ่งนี้นำไปสู่นวัตกรรมหลายประการ แนวคิดเกี่ยวกับเครื่องบิน. แนวคิดยอดนิยมประการหนึ่งคือการวางขนาดใหญ่สองอัน ไฮโดรเจน รถถังในลำตัวด้านหลังของ เครื่องบิน, ด้านหลังห้องโดยสาร สิ่งนี้จะรักษารูปทรงตามหลักอากาศพลศาสตร์ที่ค่อนข้างธรรมดา แต่ช่วยลดพื้นที่สำหรับผู้โดยสารหรือสินค้า แนวคิดแห่งอนาคตอีกประการหนึ่งคือ "Blended Wing Body" (BWB) ซึ่งลำตัวและปีกถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นโครงสร้างเดียวที่กว้าง รูปทรงนี้ให้ปริมาตรภายในที่มากกว่ามาก ทำให้เหมาะสำหรับตัวเรือนขนาดใหญ่ ถังไฮโดรเจนเหลว ระบบโดยไม่กระทบต่อพื้นที่ผู้โดยสาร การออกแบบนี้ยังอาจให้ประโยชน์ด้านอากาศพลศาสตร์ที่สำคัญอีกด้วย

ระบบขับเคลื่อนยังส่งผลต่อการ เครื่องบินการออกแบบของ อ ขับเคลื่อนด้วยเครื่องบิน โดย การเผาไหม้ของไฮโดรเจน อาจมีเครื่องยนต์ที่มีลักษณะคล้ายกับปัจจุบัน แต่จะมีขนาดใหญ่กว่าและปรับให้เหมาะสมสำหรับการเผาไหม้ เชื้อเพลิงไฮโดรเจน. สำหรับ เครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงการออกแบบอาจมีความรุนแรงมากขึ้น พัดลมไฟฟ้าขนาดเล็กหลายตัวสามารถกระจายไปตามปีกเพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น แนวคิดที่เรียกว่าการขับเคลื่อนแบบกระจาย ซึ่งถือเป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้นใน เทคโนโลยีการบินและอวกาศซึ่งจำเป็นต้องมีใหม่ เชื้อเพลิง กำลังปลดล็อกยุคใหม่ของความคิดสร้างสรรค์และมีประสิทธิภาพ เครื่องบิน การออกแบบ ใหม่แต่ละอัน เทคโนโลยีการบิน ทำให้เราเข้าใกล้เป้าหมายแห่งความยั่งยืนมากขึ้น การบิน.

ผู้บุกเบิกด้านการบินและอวกาศคนใดที่ทำให้เครื่องบินไฮโดรเจนกลายเป็นความจริง

ที่ เปลี่ยนเป็นไฮโดรเจน ไม่ใช่แค่แบบฝึกหัดเชิงทฤษฎีเท่านั้น ผู้เล่นหลักใน อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ กำลังลงทุนหลายพันล้านเพื่อให้มันเกิดขึ้น แอร์บัสเป็นผู้นำแกนนำ เปิดตัวแนวคิด ZEROe โดยมีเป้าหมายอันทะเยอทะยานในการเปิดตัวเชิงพาณิชย์ที่ปล่อยก๊าซเป็นศูนย์เป็นครั้งแรก เครื่องบินภายในปี 2578. พวกเขากำลังสำรวจทั้งสองอย่าง การเผาไหม้ของไฮโดรเจน และ เซลล์เชื้อเพลิง เส้นทางสู่ความแตกต่าง เครื่องบิน ขนาด ความมุ่งมั่นของพวกเขาได้ส่งสัญญาณอันทรงพลังไปยังห่วงโซ่อุปทานทั้งหมดว่าการปฏิวัติไฮโดรเจนกำลังจะมาถึง

ในสหราชอาณาจักร สถาบันเทคโนโลยีการบินและอวกาศ (ATI) ให้ทุนสนับสนุนโครงการมากมาย รวมถึงการพัฒนาก เครื่องบินสาธิต. หนึ่งในโครงการที่น่าตื่นเต้นที่สุดนำโดย โซลูชั่นการบินและอวกาศแครนฟิลด์ซึ่งกำลังดำเนินการแปลงโฉมเรือโดยสาร Britten-Norman Islander ขนาดเล็ก 9 ที่นั่ง เครื่องบินระดับภูมิภาค เพื่อวิ่งบน เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน ระบบ โครงการนี้เกี่ยวข้องกับภาคปฏิบัติ การทดสอบการบินเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการได้รับประสบการณ์จริงและการอนุมัติตามกฎระเบียบสำหรับไฮโดรเจน ระบบสำหรับเครื่องบิน. โครงการขนาดเล็กเหล่านี้ถือเป็นก้าวสำคัญสู่การรับรอง การขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน สำหรับขนาดใหญ่ เครื่องบินโดยสาร.

บริษัทอื่นๆ ก็มีความก้าวหน้าอย่างมากเช่นกัน ZeroAvia ได้ทำการทดสอบเที่ยวบินขนาดเล็กแล้ว ขับเคลื่อนด้วยเครื่องบิน โดย เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน ระบบ ในสายงานของฉัน เราเห็นการสอบถามที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับความพยายามในการวิจัยและพัฒนาเหล่านี้ ตั้งแต่ก๊าซชนิดพิเศษที่ใช้ในการผลิตถังคอมโพสิตน้ำหนักเบาไปจนถึง อาร์กอน จำเป็นสำหรับการเชื่อมโลหะผสมขั้นสูงเข้า เครื่องยนต์อากาศยานระบบนิเวศทั้งหมดกำลังเตรียมพร้อม ความร่วมมือระหว่างนวัตกรรมเหล่านี้ การบินและอวกาศ บริษัทและภาคอุตสาหกรรมก๊าซเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความสำเร็จ เปลี่ยนเป็นไฮโดรเจน.

ความบริสุทธิ์ของก๊าซมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน

นี่เป็นคำถามที่ส่งผลโดยตรงต่อธุรกิจของฉันและธุรกิจของลูกค้าของฉัน สำหรับ การเผาไหม้ของไฮโดรเจน เครื่องยนต์ความบริสุทธิ์ของ เชื้อเพลิงไฮโดรเจน เป็นสิ่งสำคัญแต่สำหรับ เทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง ก กองเซลล์เชื้อเพลิง เป็นอุปกรณ์ที่มีความไวสูง มันทำงานโดยการส่งไฮโดรเจนผ่านตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัม ซึ่งไวต่อการปนเปื้อนอย่างมาก

สิ่งเจือปนที่มีขนาดเล็กเพียงไม่กี่ส่วนต่อล้าน เช่น ซัลเฟอร์ แอมโมเนีย หรือคาร์บอนมอนอกไซด์ อาจทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นพิษได้ กระบวนการนี้เรียกว่าการย่อยสลายตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งจะช่วยลดการย่อยสลายอย่างถาวร เซลล์เชื้อเพลิง ประสิทธิภาพและอายุการใช้งาน สำหรับ เครื่องบินโดยที่ความน่าเชื่อถือเป็นสิ่งสำคัญที่สุด การใช้อะไรก็ตามที่น้อยกว่าไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษไม่ใช่ทางเลือก นี่คือสาเหตุที่มาตรฐานสากล เช่น ISO 14687 ระบุระดับความบริสุทธิ์ที่เข้มงวด เชื้อเพลิงไฮโดรเจน. การปฏิบัติตามมาตรฐานเหล่านี้ต้องใช้เทคนิคการผลิตและการทำให้บริสุทธิ์ขั้นสูง

นี่คือจุดที่ความเชี่ยวชาญของซัพพลายเออร์กลายเป็นจุดขายที่สำคัญ ฉันเน้นย้ำกับคู่ค้าของฉันเสมอว่าการควบคุมคุณภาพไม่ใช่แค่กล่องสำหรับตรวจสอบเท่านั้น มันเป็นรากฐานของธุรกิจของเรา สำหรับใครก็ตามที่กำลังมองหาการจัดหาอนาคต การบินไฮโดรเจน ตลาดความสามารถในการรับประกันและรับรองความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ของคุณนั้นไม่สามารถต่อรองได้ นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ เครื่องบินไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยของเหลว ไฮโดรเจน เซลล์เชื้อเพลิงที่ไหนทั้งหมด แรงขับของเครื่องบิน ระบบขึ้นอยู่กับคุณภาพของ เชื้อเพลิง. เนื่องจากเป็นโรงงานที่มีสายการผลิตหลายสาย เรามีกระบวนการเฉพาะเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ของเราทุกชุด ก๊าซพิเศษที่มีความบริสุทธิ์สูงจำนวนมาก ตรงหรือเกินกว่ามาตรฐานสากลเหล่านี้โดยให้ความน่าเชื่อถือที่ การบินและอวกาศ ความต้องการของภาค

โครงสร้างพื้นฐานไฮโดรเจนชนิดใดที่จำเป็นต่อการสนับสนุนกองเรือทั่วโลก

อ เครื่องบิน เป็นเพียงส่วนหนึ่งของสมการเท่านั้น สำหรับ การบินที่ใช้พลังงานไฮโดรเจน ให้กลายเป็นความจริงอันยิ่งใหญ่ไปทั่วโลก โครงสร้างพื้นฐานของไฮโดรเจน จะต้องถูกสร้างขึ้น นี่เป็นความท้าทายในระดับการก่อสร้างดั้งเดิมของเครือข่ายสนามบินทั่วโลก สนามบินจะต้องกลายเป็นศูนย์กลางด้านพลังงานที่สามารถผลิตหรือรับ จัดเก็บ และจัดจำหน่ายปริมาณมหาศาลได้ ไฮโดรเจนเหลว.

สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการสร้างขนาดใหญ่ การทำให้ไฮโดรเจนเหลว ต้นไม้ที่สนามบินหรือบริเวณใกล้เคียง ไฮโดรเจนไครโอเจนิก จากนั้นจะถูกเก็บไว้ในถังขนาดใหญ่ที่มีฉนวนอย่างแน่นหนาในสถานที่ จากนั้น รถบรรทุกเติมน้ำมันหรือระบบหัวจ่ายน้ำรุ่นใหม่ที่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับของไหลไครโอเจนิก จะถูกนำมาใช้ในการให้บริการแต่ละส่วน เครื่องบิน. ความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญอันดับหนึ่ง โครงสร้างพื้นฐานทั้งหมดตั้งแต่ การผลิตไฮโดรเจน สิ่งอำนวยความสะดวกให้กับหัวฉีดที่เชื่อมต่อกับ ระบบเครื่องบินต้องได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้มีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่ซ้ำซ้อนเพื่อรองรับประสิทธิภาพอันทรงพลังนี้ เชื้อเพลิง.

ความท้าทายด้านลอจิสติกส์นั้นมีมากมาย แต่ก็แสดงถึงโอกาสทางธุรกิจที่ยิ่งใหญ่เช่นกัน โดยจะต้องมีการลงทุนด้านท่อ เรือขนส่งแบบแช่แข็ง และสิ่งอำนวยความสะดวกในการจัดเก็บ บริษัทที่เชี่ยวชาญด้านอุปกรณ์แช่แข็ง เช่น ผู้ผลิต ถังแก๊สหุ้มฉนวนอุณหภูมิต่ำจะเห็นความต้องการมหาศาล สำหรับเจ้าหน้าที่จัดซื้อเช่น Mark นี่หมายถึงการสร้างความสัมพันธ์กับซัพพลายเออร์ที่เข้าใจความซับซ้อนของทั้งสองอย่าง ไฮโดรเจนของเหลวและก๊าซ. การรักษาสถานที่ในห่วงโซ่อุปทานในอนาคตหมายถึงการคิดถึงระบบนิเวศทั้งหมด ไม่ใช่แค่เพียง เชื้อเพลิง ตัวมันเอง

คุณพร้อมสำหรับการเปลี่ยนไปใช้ไฮโดรเจนในภาคการบินและอวกาศแล้วหรือยัง?

ที่ เปลี่ยนเป็นไฮโดรเจน ใน การบิน ภาคอุตสาหกรรมไม่ใช่คำถามของ "ถ้า" อีกต่อไป แต่เป็น "เมื่อใด" แรงผลักดันกำลังเกิดขึ้น ซึ่งขับเคลื่อนโดยความต้องการด้านสิ่งแวดล้อม ความกดดันด้านกฎระเบียบ และนวัตกรรมทางเทคโนโลยี สำหรับผู้นำธุรกิจ นี่คือช่วงเวลาแห่งโอกาส การเปลี่ยนแปลงนี้จะสร้างตลาดใหม่และต้องการความเชี่ยวชาญใหม่ๆ บริษัทที่สามารถจัดหาความบริสุทธิ์สูงได้อย่างน่าเชื่อถือ ไฮโดรเจนนำเสนอโซลูชั่นด้านลอจิสติกส์ และเข้าใจความต้องการด้านคุณภาพที่เข้มงวดของ การบินและอวกาศ ภาคอุตสาหกรรมจะเจริญรุ่งเรือง

ในฐานะคนที่ใช้เวลาหลายปีในธุรกิจก๊าซอุตสาหกรรม ฉันได้เห็นแล้วว่าเทคโนโลยีใหม่ๆ สร้างผู้นำใหม่ๆ ได้อย่างไร บริษัทที่ประสบความสำเร็จคือบริษัทที่คาดการณ์การเปลี่ยนแปลงและเตรียมพร้อมสำหรับการเปลี่ยนแปลง เริ่มต้นด้วยการให้ความรู้แก่ตนเองและทีมของคุณ เทคโนโลยีไฮโดรเจน. เข้าใจความแตกต่างระหว่าง เซลล์เชื้อเพลิง และการเผาไหม้ และบทบาทสำคัญของความบริสุทธิ์ เริ่มประเมินพันธมิตรในห่วงโซ่อุปทานของคุณ พวกเขามีความเชี่ยวชาญด้านเทคนิคและการรับรองคุณภาพเพื่อให้บริการหรือไม่ การบินและอวกาศ ตลาด? พวกเขาสามารถจัดการกับโลจิสติกส์ในการส่งมอบผลิตภัณฑ์เช่น ไฮโดรเจนเหลว?

นี่คือการเล่นระยะยาว ครั้งแรก เที่ยวบินที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจนเหลว ในระดับเชิงพาณิชย์ยังอยู่ห่างออกไปประมาณหนึ่งทศวรรษ แต่กำลังวางรากฐานในวันนี้ กำลังดำเนินการวิจัย กำลังสร้างต้นแบบ และกำลังสร้างห่วงโซ่อุปทาน ตอนนี้เป็นเวลาถามคำถามที่ถูกต้องและวางตำแหน่งธุรกิจของคุณให้เป็นส่วนหนึ่งของการทำความสะอาด การบิน การปฏิวัติ อนาคตของการบินกำลังทะยานขึ้น และมันจะเป็นอย่างนั้น ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน.

ประเด็นสำคัญ

• ความต้องการเร่งด่วน: ที่ อุตสาหกรรมการบิน กำลังแสวงหาทางเลือกอื่นที่ปราศจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกแทนเครื่องบินเจ็ต เชื้อเพลิงด้วย ไฮโดรเจนเหลว กลายเป็นผู้สมัครชั้นนำสำหรับระยะกลางถึงระยะไกล เครื่องบิน.
• สองเส้นทางสู่อำนาจ: การขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน จะใช้สองวิธีเป็นหลัก: โดยตรง การเผาไหม้ของไฮโดรเจน ในเครื่องยนต์ไอพ่นดัดแปลงและมีประสิทธิภาพสูง เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน ที่ผลิตกระแสไฟฟ้า
• การจัดเก็บคือความท้าทายหลัก: อุปสรรค์ทางวิศวกรรมที่ใหญ่ที่สุดคือการจัดเก็บขนาดใหญ่และแช่แข็ง ไฮโดรเจนเหลว บน เครื่องบินซึ่งต้องใช้ถังเชื้อเพลิงขนาดใหญ่ที่มีฉนวนหุ้มอย่างแน่นหนาและจะนำไปสร้างใหม่ การออกแบบเครื่องบิน.
• ความบริสุทธิ์เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง: สำหรับ เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน ระบบ ไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษไม่ได้เป็นเพียงความต้องการเท่านั้น แต่ยังเป็นข้อกำหนดในการป้องกันความเสียหายต่อตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีความละเอียดอ่อน
• โครงสร้างพื้นฐานคือกุญแจสำคัญ: การเปลี่ยนแปลงที่ประสบความสำเร็จจำเป็นต้องสร้างโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ระดับโลกสำหรับ การผลิตไฮโดรเจนการทำให้เป็นของเหลว การจัดเก็บ และการเติมเชื้อเพลิงที่สนามบิน
• โอกาสทางธุรกิจ: การเปลี่ยนแปลงไป การบินไฮโดรเจน สร้างโอกาสมหาศาลให้กับธุรกิจตลอดห่วงโซ่อุปทานก๊าซอุตสาหกรรม ตั้งแต่การผลิตไปจนถึงการขนส่งและการผลิตอุปกรณ์