محققان در حال بررسی امکان استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت هواپیما هستند تا انتشار گازهای گلخانهای را کاهش دهند. استفاده از هیدروژن در هواپیماها میتواند تا 90 درصد از دیاکسید کربن تولید شده توسط صنعت هواپیمایی را کاهش دهد. به گفته داریک مالاپراگادا، “هرچند تا استفاده گسترده از هیدروژن در هواپیما راه زیادی باقی مانده، امیدواریم که تحلیل ما از طراحی سیستمهای داخلی هواپیما و زیرساختهای لازم به اولویتبندی تلاشهای توسعهای کمک کند.”
طبق گزارش آژانس بینالمللی انرژی، انتشار دیاکسید کربن ناشی از انرژی در صنعت هواپیمایی در دهههای اخیر سریعتر از راهآهن، جاده و کشتیرانی رشد کرده است. برای کاهش اثرات اقلیمی بالقوه این رشد، دانشمندان در حال بهبود طراحی و عملکرد هواپیماها و توسعه سوختهای کمانتشار مانند هیدروژن هستند که برای سوخت مستقیم یا سلولهای سوختی برقی استفاده میشود. جذابیت هیدروژن به عنوان یک منبع سوخت در این است که استفاده از آن هیچ دیاکسید کربنی تولید نمیکند و انرژی بیشتری نسبت به سوخت جت فراهم میآورد.
محققان با استفاده از مدلسازی کامپیوتری، امکان استفاده از هیدروژن در هواپیماهای توربوپراپ منطقهای و کوتاهبرد را بررسی کردند. آنها محاسبه کردند که اضافه کردن مخزن سوخت هیدروژنی و سلولهای سوختی به هواپیماهای موجود، نیاز به کاهش وزن در سایر قسمتها، مانند بار (کالا یا مسافران) هواپیما دارد. این ممکن است به معنای نیاز به پروازهای بیشتر برای حمل همان بار باشد. با این حال، مدل تیم نشان داد که بهبود در قدرت سلولهای سوختی و شاخص وزنی سیستم سوخت (وزن سوخت نسبت به وزن کامل مخزن سوخت) میتواند نیاز به کاهش بار را حذف کند و بنابراین، اثرات زیستمحیطی پروازهای اضافی را از بین ببرد.
چالش بزرگتر از جایگزینی نوع سوخت هواپیماها، تأمین زیرساختهای لازم برای تولید و توزیع هیدروژن با مقدار کم کربن و مقرون به صرفه است. یکی از روشهای تولید کمتر کربن، اصلاح گاز طبیعی است که نیاز به زیرساختهای دارد. گزینهی دیگر الکترولیز است که آب را با استفاده از برق به هیدروژن و اکسیژن تجزیه میکند. اما این روش نیازمند مقادیر بالای انرژی برق است.
محققان پیشنهاد میکنند که برای استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت هواپیما، مکانهایی که شرایط مناسبی برای تولید هیدروژن دارند انتخاب شوند. به عنوان مثال، شهرهای هامبورگ در آلمان یا بارسلونا در اسپانیا از جمله این مکانها هستند. دلیل این انتخاب این است که این شهرها زیرساختهای لازم و منابع مناسبی برای تولید هیدروژن دارند. امیدواریم این تلاشها منجر به کاهش انتشار گازهای گلخانهای و حفاظت از محیط زیست شود.
منبع خبر: acs.org
