В исследовании рассматриваются потенциальные летно-технические характеристики, затраты и выбросы, связанные с топливом, а также рынок самолетов, работающих на жидком водороде, которые, как ожидается, будут введены в эксплуатацию в 2035 году.

Авторы оценили две конструкции: турбовинтовой самолет небольшого размера, ориентированный на региональный рынок, и узкофюзеляжный турбовентиляторный самолет, подходящий для полетов на короткие и средние расстояния. Эти конструкции сравнили с популярными сегодня моделями ATR 72 и Airbus A320 neo соответственно.

Обе конструкции водородных самолётов потребуют удлиненного фюзеляжа для размещения ёмкости с жидким водородом за пассажирским салоном.

Исследователи пришли к выводу, что водородные самолеты хуже по многим параметрам (тяжелее, более высокое потребление энергии на пассажирокилометр, меньшая дальность полёта и т.д.), но они все же могут играть важную роль в достижении климатических целей авиации к 2050 году. По оценкам, узкофюзеляжный самолет с турбовентиляторным двигателем, работающим на сжиженном водороде, сможет перевозить 165 пассажиров на расстояние до 3400 км, а турбовинтовой самолет 70 пассажиров на расстояние до 1400 км. Вместе они могли бы обслуживать около одной трети (от 31 до 38%) всех пассажирских авиаперевозок, начиная с 2035 г.

Что касается топлива, то заправка зеленым водородом обойдётся дороже используемого сегодня реактивного топлива (Jet A) на весь рассматриваемый период, но будет дешевле, чем синий водород и «электронный» керосин (e-kerosene) — см. график.

В 2021 году 77-е ежегодное общее собрание Международной ассоциации воздушного транспорта (ИАТА) одобрило резолюцию о достижении нулевого баланса выбросов углерода (net-zero carbon emissions) мировой авиатранспортной отраслью к 2050 году. Основная роль отводится альтернативному топливу.

Чтобы сделать зеленый сжиженный водород конкурентоспособным по стоимости нужна плата за выбросы. Безубыточность по сравнению с Jet A ожидается на уровне от 102 до 277 долларов за тонну CO2 в 2050 году, в зависимости от географии. Это довольно близко перекликается с выкладками немецкого аналитического центра Agora Energiewende («Даже 200 евро за тонну СО2 не сделают зелёный водород конкурентоспособным»).

При самых оптимистичных предположениях рассмотренные типы самолётов могут ограничить рост выбросов с 2035 года, но не снизить их. Моделирование показало, что доля таких самолётов в пассажирокилометрах мировой авиации может составить от 20% до 40%, и это снизит выбросы на 126–251 Мт CO2-эквивалента в 2050 году, что составляет от 6% до 12% выбросов пассажирской авиации. Поэтому для достижения амбициозных климатических целей мировой авиации нужны другие технологии, в том числе более экономичные самолеты и экологичное авиационное топливо, а также меры по сдерживанию роста трафика.

В декабре прошлого года британский Институт аэрокосмических технологий (Aerospace Technology Institute, ATI) представил концепцию самолёта FlyZero, работающего на жидком водороде и способного совершать перелеты на расстояния до 5000 морских миль (более 9000 км) без дозаправки.

Ранее сообщалось, что американская компания Plug Power профинансирует разработку пассажирских водородных самолетов

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber