Vodíkové lietadlá sa roky opisujú ako jedna z ciest, ako znížiť emisie v letectve. Teraz dostala táto vízia dôležitý technický dôkaz: upravený prúdový motor Rolls-Royce Pearl 15 dosiahol plný vzletový výkon pri spaľovaní 100 % vodíka.

Neznamená to, že sa komerčné lietadlá s vodíkovými turbínami objavia na letiskách už zajtra, ale v blízkej budúcnosti môžu lietadlám priniesť novú bez emisnú nádej a spásu pre celé odvetvie. Test totiž ukázal niečo dôležité. Vodík sa dá v modernom leteckom plynovom turbínovom motore spaľovať aj pri výkone potrebnom na vzlet, teda v jednej z najnáročnejších fáz letu.

Ako oznámili easyJet a Rolls-Royce, skúška prebehla v americkom testovacom centre NASA Stennis Space Center v štáte Mississippi. Firmy uvádzajú, že motor absolvoval simulovaný letový cyklus od štartu cez cestovný režim, pristátie až po vzletový výkon, pričom používal výhradne vodík.

Vodík v turbíne už nie je len laboratórna ukážka

Rolls-Royce a easyJet pracujú na vodíkovom programe už niekoľko rokov. Ich cieľom nie je hneď postaviť celé dopravné lietadlo, ale overiť, či sa dá vodík bezpečne a stabilne používať v leteckej turbíne. To je veľký rozdiel oproti jednoduchému experimentu, pri ktorom motor krátko naskočí na alternatívne palivo.

Podľa britského Health and Safety Executive pomohli jeho špecialisti pri návrhu, výrobe a inštalácii vysokoprietokovej a vysokotlakovej vodíkovej infraštruktúry pre testy. Úrad zároveň uvádza, že program Engine GH2 zahŕňal bezpečnostné analýzy návrhu, uvádzanie do prevádzky, údržbu aj živé testovanie bez kompromisov v oblasti bezpečnosti.

To je podstatné, pretože vodík má v letectve špecifické problémy. Horí inak než klasické letecké palivo, má inú hustotu, vyžaduje odlišnú infraštruktúru a pri väčšom nasadení by si pýtal nové riešenia skladovania, tankovania aj bezpečnostných postupov na letiskách.

V redakcii FonTech sme sa vodíkovému letectvu venovali už pri téme lietadiel, ktoré by mohli bez emisií zvládať kratšie trasy do 1 000 km. Aj tam sa ukázalo, že samotné spaľovanie vodíka je len časť skladačky: veľkou výzvou ostáva jeho skladovanie, objem nádrží a to, či sa podarí vybudovať palivovú infraštruktúru mimo laboratórií.

Prečo je plný vzletový výkon dôležitý

Vzlet je pre motor tvrdý test. Vyžaduje vysoký výkon, stabilné spaľovanie a rýchlu reakciu riadiacich systémov. Ak motor zvládne vodík iba pri nižšej záťaži, je to dobrý začiatok, ale pre reálne lietadlo to nestačí.

Adam Newman, hlavný inžinier vodíkového demonštračného programu v Rolls-Royce, uviedol, že testy firme poskytli zatiaľ najjasnejší obraz o tom, ako sa vodík správa v modernom leteckom plynovom turbínovom motore. Podľa neho tím overil spaľovanie, palivový systém, riadiace technológie aj bezpečné používanie vodíka počas návrhu, uvádzania do prevádzky, údržby a testovania.

Program nebol postavený iba na ideálnom scenári. Inžinieri testovali motor cez celý simulovaný letový cyklus a skúmali aj poruchové situácie. Práve toto dáva testu väčšiu hodnotu než jednoduché tvrdenie, že „motor bežal na vodík“. Letecká technika musí zvládať aj neštandardné režimy a predvídateľne reagovať v momentoch, keď niečo nefunguje dokonale.

commons.wikimedia.org/

Najväčší problém bude palivo, nie motor

Vodík má pri použití v letectve veľké lákadlo. Pri spaľovaní nevzniká oxid uhličitý. To však neznamená, že ide automaticky o bezproblémovo čisté riešenie. Rozhoduje spôsob výroby vodíka. Ak vzniká z fosílnych zdrojov, klimatický prínos je výrazne slabší. Ak má dávať zmysel pre bezemisné letectvo, musí pochádzať najmä z nízkoemisnej alebo obnoviteľnej výroby.

Práve preto je dôležité sledovať aj vývoj výroby zeleného vodíka. Nedávno sme písali o novom katalyzátore bez drahých kovov zo skupiny platiny, ktorý môže znížiť cenu výroby čistého vodíka a fungoval viac než 1 000 hodín pri priemyselných úrovniach prúdu. Ak má vodíkové letectvo raz fungovať vo väčšom meradle, podobné zlepšenia nebudú doplnok, ale podmienka.

Rolls-Royce sám upozorňuje, že vodík môže byť vhodný najmä pre kratšie segmenty a väčšie využitie bude závisieť od dostupnosti paliva aj technologického vývoja. Zároveň firma ďalej podporuje udržateľné letecké palivá SAF ako zrelšiu cestu dekarbonizácie.

Midjourney/Rolls-Royce/Úprava redakcie

Míľnik áno, hotová revolúcia nie

Test Rolls-Royce a easyJetu je veľký krok, pretože ukazuje, že vodík sa dá dostať do režimov, ktoré už pripomínajú reálnu prevádzku leteckého motora. Zároveň však otvára tvrdšie otázky: kde sa bude vodík vyrábať, ako sa bude skladovať, ako sa dostane na letiská a ako sa zmení konštrukcia lietadiel.

Pre letectvo to môže byť jedna z dôležitých ciest, no nie jediná. Na kratších trasách môže mať vodík väčší zmysel, pri diaľkových letoch bude konkurenciu tvoriť najmä SAF, nové konštrukcie lietadiel a úspory v prevádzke.

Dobrá správa je, že už nejde len o sľuby v prezentáciách. Motor na 100 % vodík dosiahol plný vzletový výkon a prešiel simulovaným letovým cyklom. Zlá správa pre všetkých, ktorí čakajú rýchlu revolúciu, je rovnako jasná: kým sa vodík dostane z testovacieho stanovišťa do bežnej leteckej dopravy, bude musieť zvládnuť ešte oveľa ťažší test než samotný motor.

Čítajte viac z kategórie: Novinky