غير مصنف
طائرة الهيدروجين “الخضراء”.. خطط لرحلة لمدة 9 أيام متواصلة حول الأرض
عندما قاد رائد الطيران بيرتراند بيكارد قبل عقد من الزمان رحلة حول العالم بطائرة تعمل بأشعة الشمس، أثار ذلك قدراً كبيراً من الوعي بشأن تغير المناخ، لكنه لم يكن يحمل وعوداً كبيرة بإحداث ثورة في السفر الجوي.
والآن يهدف المغامر السويسري البالغ من العمر 66 عاماً، صاحب مشروع ” سولار إمبلس”، إلى تحقيق هدف أعلى، على أمل التوجه نحو رحلات تجارية أكثر خضرة من تلك التي تستخدمها الطائرات التي تعمل بالوقود الأحفوري اليوم ــ وهذه المرة باستخدام الهيدروجين السائل فائق البرودة.
من ورشة عمل على ساحل فرنسا الأطلسي، يعمل بيكارد وشركاؤه على تكثيف مشروع Climate Impulse، وهو مشروع بدأ في فبراير الماضي لإطلاق طائرة ذات مقعدين حول العالم دون توقف لمدة تسعة أيام تعمل بما يسمى بالهيدروجين الأخضر، وهو عبارة عن هيدروجين مقسم إلى جزيئات ماء باستخدام الكهرباء المتجددة من خلال عملية تسمى التحليل الكهربائي.
قدم فريق Climate Impulse، الذي تضم قائمة داعميه شركة Airbus وحاضنة العلوم Syensqo (تلفظ “ساينس-كو”) والتي نشأت من شركة الأدوية البلجيكية Solvay، التقدم الذي أحرزه في عامه الأول للصحفيين الخميس في Les Sables d’Olonne، وهي بلدة ساحلية معروفة بشكل أفضل بأنها تستضيف سباق Vendee Globe للإبحار حول العالم.
• متى سينطلق مشروع Climate Impulse؟
ومن المقرر إجراء أول رحلات تجريبية في العام المقبل، ولكن من المقرر إجراء الرحلة الشاقة حول العالم في عام 2028، وتعتمد الطائرة المصنوعة من مواد مركبة خفيفة الوزن على العديد من الابتكارات غير المختبرة، وهي بعيدة كل البعد عن كونها رهانًا مؤكدًا.
ويقول بيكارد إن شركة تصنيع طائرات كبرى لن تخاطر بإنتاج نموذج أولي مثل الطائرة “كلايمت إمبلس” في حالة فشلها.
عقود من الزمن
وقال في مقابلة: “إن وظيفتي هي أن أكون رائدًا، يتعين علينا أن نثبت أن الأمر ممكن، ثم يكون ذلك حافزًا كبيرًا للآخرين للاستمرار”.
وحتى لو نجح المشروع، يقول الخبراء إن الطيران باستخدام الهيدروجين الأخضر على نطاق تجاري لن يستغرق أكثر من عقود من الزمن في أفضل الأحوال.
وقد اجتذب المشروع عشرات الملايين من اليورو من الاستثمارات، ويتزايد عدد فريق العمل المكون من عشرات الموظفين.
قال المهندس والمساعد في شركة كلايمت إمبلس رافائيل دينيلي إن الطائرة التي تعمل بالطاقة الشمسية كانت إنجازًا تقنيًا في عام 2015، لكنها لم تكن قابلة للتطوير، ولأن الطائرة محدودة المدى، كان عليها أن تتوقف أكثر من اثنتي عشرة مرة في رحلتها حول العالم.
من المفترض أن تنطلق مركبة Climate Impulse دون مساعدة، وتطير مسافة 40 ألف كيلومتر (حوالي 25 ألف ميل) حول الأرض على طول خط الاستواء وتعود إلى نقطة البداية من دون التزود بالوقود في الجو – ودون توقف على الإطلاق.
• كيف من المفترض أن تطير Climate Impulse؟
يؤدي الإطلاق المتحكم فيه للهيدروجين السائل من خزانات معزولة للغاية تحت أجنحة الطائرة إلى إنتاج طاقة تتسرب إلى غشاء خلية الوقود التي تزود الطائرة بالطاقة.
وقال بيكارد، “إن الطائرة يبلغ طول جناحيها مثل جناحي طائرة إيرباص 320: 34 مترا (حوالي 110 أقدام)، وتزن خمسة أطنان ونصف وتطير بسرعة 180 كيلومترا في الساعة ـ وهذا يعني 100 عقدة على ارتفاع 10 آلاف قدم (3000 متر)”.
وقال إن أحد الأهداف هو الاستفادة من الطاقة من “قسم الاضطرابات” في الغلاف الجوي، والتي يمكن لشركات الطيران أن تستخدمها أيضًا يومًا ما للمساعدة في توفير الوقود.
ولأنها تتكون من الهيدروجين، فإن الانبعاثات الوحيدة ستكون بخار الماء، ومع ذلك، يحذر الخبراء من أن التأثير البيئي لمثل هذه “الخطوط الكثيفة” من بخار الماء لا يزال غير معروف في السيناريوهات الواقعية أو واسعة النطاق.
وتقول وكالة الطاقة الدولية إن السفر الجوي مسؤول عن نحو 2% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية.
لقد تم استخدام الهيدروجين في الرحلات الجوية لعقود من الزمن ولكن كغاز وليس كسائل.
إن استخدام الهيدروجين السائل سوف يستغرق بعض الوقت حتى يتم توسيع نطاقه.، إن الوقود الأحفوري، الذي هو أرخص وأكثر كفاءة، لا يزال ينتج معظم الهيدروجين اليوم.
تريد العديد من الحكومات إنتاج المزيد من الهيدروجين الأخضر، ولكن في الوقت الحالي، لا يستطيع العالم إنتاج ما يكفي من الكهرباء النظيفة لتلبية احتياجات الطاقة على الأرض، ناهيك عن توليد ما يكفي للاستخدام على نطاق واسع بواسطة الطائرات في الجو.
• ما هو التقدم الذي أحرزناه حتى الآن، وما هو التالي؟
في العام الماضي، قام الفريق ببناء هيكل قمرة القيادة، وبدأ في بناء جناح الطائرة، واستكمل المكونات الداخلية.
وتشمل هذه المكونات مقاعد دوارة، وسريرًا بطابقين، ونظام تمرين يشبه الدراجة الثابتة لتعزيز الدورة الدموية للطيارين المساعدين الذين سيضطرون إلى المكوث في قمرة قيادة صغيرة في ظل ظروف منخفضة الأكسجين على مدار الأيام التسعة.
ومن المقرر إجراء اختبارات هذا العام على خلايا الوقود وأنظمة الدفع، لمعرفة ما إذا كان المحرك الكهربائي والمروحة والبطاريات قادرة على العمل في مرحلة الطيران الكهربائية الكاملة الأولية.
التحديات
وقال دينيلي إن الجزء الأصعب هو تنظيم تدفق الهيدروجين السائل لضمان الاستهلاك الفعال لأطول مدى ممكن.
هناك تحد آخر: يجب الحفاظ على درجة حرارة الهيدروجين السائل عند 253 درجة مئوية تحت الصفر (423 درجة فهرنهايت تحت الصفر)، أو ما يقرب من الصفر المطلق.
ومن الضروري بناء خزان مقاوم للتسرب. والهيدروجين السائل قابل للاشتعال بدرجة كبيرة، لذا فإن أي تسرب قد يؤدي إلى نتائج مدمرة.
• ما هي آفاق استخدام الهيدروجين الأخضر في الطيران؟
كان الهيدروجين السائل، حتى الآن، معروفًا على نحو بارز باعتباره الوقود اللازم لإطلاق الصواريخ إلى الفضاء.
وتعتبر حصة الطيران من انبعاثات الكربون صغيرة نسبيا، ولكنها تنمو بشكل أسرع من أي صناعة أخرى لأن تطوير الطائرات التي تعمل بالطاقة الكهربائية يتخلف كثيرا عن السيارات والشاحنات الكهربائية على الأرض.
تعتبر البطاريات ثقيلة في السيارات الكهربائية على الطرق اليوم، وسيكون الحفاظ على وزن البطارية في الطائرات أمرًا بالغ الأهمية للطيران الذي يعمل بالطاقة الكهربائية.
وقال نيكيل ساشديفا، الخبير في كيفية انتقال قطاع الطيران إلى تقنيات أكثر ملاءمة للمناخ في شركة الاستشارات رولاند بيرجر: “لم نشهد بعد لحظة “تسلا” في مجال الطيران، يمتلك الهيدروجين القدرة على أن يكون كذلك بالنسبة للطيران، ولهذا السبب يستحق القيام بذلك بشكل صحيح”.
وقال ساشديفا، إن استخدام الهيدروجين السائل شديد البرودة “أمر صعب للغاية، وبالكاد نستطيع القيام بذلك لبضع دقائق الآن، وهنا نتحدث عن القيام بذلك بأمان لساعات”.
وأضاف، أن مشروع سولار إمبلس يواجه تشاؤما أيضا، مشيرا إلى أن فريق بيكارد “أثبت أنه قادر على القيام بما قد يعتبره الناس مستحيلا”.
