ENERGIJA

V. Milojević

Projekat ZEROe

Ekologija u saobraćaju

U mnogim zemljama sveta, 21. septembar obeležava se kao "Zero emissions day" (Dan nultih emisija štetnih gasova). Cilj kampanje koja je pokrenuta pre dve decenije je da se tog dana ljudi i institucije motivišu da, prema svojim mogućnostima, doprinesu umanjenju emisije štetnih gasova u atmosferu i naprave mali predah u upotrebi fosilnih goriva. Tog dana ove godine, proizvođač putničkih aviona “Erbas” predstavio je svoj projekat ZEROe: razvoj hibridnih letelica koje će za pogon koristiti vodonik. Na taj način, emisija štetnih gasova nastalih kao proizvod sagorevanja jedinjenja koja sadrže ugljenik prilikom rada motora - bila bi ravna nuli.

Upotreba vodonika u avijaciji ima dugu istoriju. Ovaj gas, lakši od vazduha, prvi put je korišćen za punjenje balona 1783. godine. Vrhunac primene u komercijalnom vazduhoplovstvu dostiže dvadesetih i tridesetih godina prošlog veka kao gas kojim su bili ispunjeni džinovski cepelini. Ali, kao veoma zapaljiv element, vodonik je doprineo užasnoj tragediji cepelina “Hindenburg”, maja 1937. godine. Letelica koja je putovala iz Nemačke u SAD zapalila se prilikom sletanja na odredište u Nju Džersiju. U nesreći je život izgubilo trideset i šest osoba, nakon čega je era cepelina prekinuta. Kasnije upotrebljavani vazduhoplovni baloni, umesto vodonikom, punjeni su helijumom, daleko sigurnijim inertnim gasom.
Ideja o razvoju električnih generatora pokretanih energijom vodonika prestavljena je 1925. godine. Prva takva turbina je napravljena 1928, a u američkom Dejtonu je, u električnoj centrali, 1937. godine prvi put komercijalno upotrebljena.
Posle Drugog svetskog rata, tehnologija upotrebe vodonika kao pogonskog goriva je sve više napredovala. Prvenstveno je korišćena za raketne motore, ali je tek tehnologija vodonikovih gorivnih ćelija bila široko prihvaćeno rešenje za pretvaranja njegove energije u električnu, koja bi potom pokretala motore za različite namene.

Era vodonikovih gorivnih ćelija

Razvojem vodonikovih gorivnih ćelija, galvanskih elemenata u kojima električna energija nastaje iz energije koja se oslobađa elektrohemijskom reakcijom goriva, stvoreni su uslovi da vodonik postane alternativa fosilnim gorivima. Krajem 20. veka, ova "zelena" tehnologija postepeno nalazi primenu u saobraćaju. Pojavljaju se prototipovi različitih prevoznih sredstava: automobila, autobusa, lokomotiva, brodova pa i podmornica. Eksperimentalna letelica pokretana energijom vodonika poletela je 2009. godine. Rešavanjem pre svega bezbednosnih imperativa (rezervoar za vodonik je pod pritiskom od više stotina bara), pomak je napravljen u drugoj deceniji 21. veka, kada počinje serijska proizvodnja vozila pokretanih vodonikom. Prvi takav automobil je bila "mirai", proizvod japanske “Tojote”, 2014. godine.
Evropska kompanija “Erbas” već godinama koristi vodonik za pokretanje svojih satelita i rakete “arijana”. Međutim, za Dan nultih emisija je prvi put najavljen razvoj palete putničkih aviona koji bi, umesto uobičajenih motora, posedovali turbomlazni motor (turbofan), modifikovan za sagorevanje tečnog vodonika. Na taj način, zbog nepostojanja emisije štetnih gasova, ove letelice bi bile "zelene", ekološki visoko prihvatljive, a vazduhoplovstvo bi imalo daleko manji uticaj na klimatske promene.
Za usavršavanje i „sazrevanje“ ove nove tehnologije biće potrebno pet godina. Dodatne dve će biti neophodne za pripremu fabrika i kooperanata. Očekuje se da realizacija programa “ZEROe” počne 2028. godine, a da 2035. “Erbas” prozvede prvi komercionalni putnički aviona na vodonik koji će ući u redovan saobraćaj.

Tri koncepta vazduhoplova

Kompanija “Erbas” je, na Dan nultih emisija, predstavila tri osnovna koncepta svojih budućih letelica. Prvi je uskotrupni mlazni koji bi bio naslednik modela A320, sa kapacitetom 120-200 putnika i doletom većim od 3.500 km. Proizvođač navodi da bi gorivo, tečni vodonik, bilo bezbedno uskladišteno u rezervoarima pod pritiskom, u zadnjem delu trupa. Letelica bi imala vodonikom napajane modifikovane gasno-turbinske motore.
Drugi avion je turboelisni, sličan poznatom ATR-72, koji može da preveze oko 100 putnika na udaljenost do 1800 km, pre svega namenjen regionalnom saobraćaju i kraćim destinacijama. Kao i prethodni, i ovaj avion bi pokretali modifikovani gasno-turbinski agregati.
Treći koncept je potpuno nov. Ova letelica izgleda kao "leteće krilo" i, po navodima iz “Erbasa”, omogućava potpuno drugačiju konfiguraciju, uz progresivna rešenja za rezervoare za gorivo i pogonske sisteme, ali i nekonvencijalni uređen kabinski prostor koji bi trebalo da bude prilagođen smeštaju oko 200 putnika.

Visoka cena neophodne infrastrukture

Avioprevoznik “Izidžet” je “Erbasov” partner koji je već najavio uvođenje komercijalne flote ZEROe aviona. U “Erbasu” navode da će svi vazduhoplovi biti sigurni, energetski efikasni i zdravi po okolinu - ali postoji faktor koji značajno može da uspori razvoj "vodonične" avijacije u svetu. Da bi aerodromi mogli da prihvate letelice pokretane vodonikom, njihova infrastruktura za opsluživanje i punjenje gorivom će morati da pretrpi izmene i adaptaciju, što će zahtevati značajna finansijska ulaganja. Slični su razlozi zbog kojih primena vodonika u drumskom saobraćaju sporo napreduje; još uvek je veoma mali broj stanica gde vodonična vozila mogu da se dopune gorivom.
Pored tehničkog i infrastrukturnog, neophodne promene očekuje i pravno-regulatorni okvir vazdušnog saobraćaja, pošto treba da se zvanično dopusti primenu vodonika u civilnom vazduhoplovstvu - pre nego što se dodele prve dozvole za saobraćaj.

V. Milojević

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"