Letectví se v současné době zaměřuje na nová letecká paliva, jež jsou vyrobena z odpadu a biomasy, nebo dokonce na syntetická uhlovodíková paliva pocházející z procesů, které chemicky kombinují vodík (z elektrolýzy vody s využitím obnovitelné energie) a oxid uhličitý (z přímého zachycování vzduchu).
Rozsáhlé využívání biomasy vždy vyvolává otázky ohledně jejího původu a obavy z konfrontace s hlavním posláním zemědělství, které má produkovat především potraviny. A navíc při její produkci opět vznikají emise. Logicky se proto pozornost zaměřuje na vodík.
Vodík opět v čele
Říká se, že když v roce 1937 explodoval plynný vodík uvnitř vzducholodi Hindenburg, skončila jedna etapa letecké dopravy. Není to úplná pravda, protože s touto technologií experimentovali v dalších letech vojáci. Připomeňme upravený bombardér B-57 Canberra s jedním proudovým motorem poháněným kapalným vodíkem z nádrže zavěšené pod křídlem. V 80. letech zkoušel SSSR letadlo Tu-155 s různými alternativními pohony. Poprvé vzlétlo 15. dubna 1988 a jako palivo použili vodík a později zkapalněný zemní plyn (LNG). V polovině 50. let navrhl Lockheed průzkumný letoun na kapalný vodík a o několik let později vznikla koncepce osobního letadla Lockheed L-1011 jako reakce na ropné šoky ze 70. let. Po více než 60 letech vývoje letadel s vodíkovým pohonem se dnes konstruktéři inspirují odloženými technologiemi a doplňují je novými koncepty a materiály. Daří se jim zvládnout problémy, které nebylo možné v minulých desetiletích uspokojivě vyřešit. Dosud největší brzdou rozvoje vodíkové technologie v letectví byly náklady. Dnes však cena elektřiny z obnovitelných zdrojů prudce poklesla a roste zájem o elektrolýzu. Nyní tedy vodík znovu vstupuje do leteckého průmyslu. A tentokrát nastartuje novou éru — cestování s nulovým obsahem uhlíku.
Evropa se snaží
EU vyvíjí 19místné letadlo na vodíkový pohon, které zvýší propojení mezi malými městy, od malých letišť po hlavní uzly. Nový koncept dopravního letadla, který by mohl vést k udržitelné a nákladově efektivní letecké mobilitě v Evropě, navrhuje slovinský výrobce lehkých letadel Pipistrel. S uvedením do provozu se počítá do roku 2030. Letoun s názvem Miniliner se vyvíjí s podporou projektu UNIFIER19 financovaného EU, pro který firma Pipistrel, koordinátor projektu, spojila své síly s akademickými partnery Polytechnic University of Milan a Delft University of Technology. Cílem UNIFIER19 je nabídnout službu, která vzájemně propojí dosud málo využívaná menší letiště. Očekává se, že letadlo s nulovými emisemi podstatně sníží provozní náklady a zajistí ekologickou, tichou a rychlou dopravu. „Současná letadla v tomto segmentu spoléhají na 40 let staré konstrukce poháněné turbovrtulovými motory, jež jsou hlučné a náročné na údržbu,“ uvádí Pipistrel na svém webu. „Miniliners umožňuje snížení přímých provozních nákladů o 30 až 40 % ve srovnání s dnešními řešeními.“ Letoun bude navíc schopen přistávat a vzlétnout z drah kratších než 1 km, včetně travnatých přistávacích ploch na malých letištích. Projektový tým v současné době hodnotí tři různé koncepce. Miniliner bude schopen letět přibližně 1 852 km na jednu nádrž kapalného vodíku. Optimální maximální vzletová hmotnost bude kolem 8 500 až 9 000 kg. Celkově bude mít letadlo instalovaný výkon kolem 2 MW. Další podrobnosti jsou zatím utajovány, ale společnost Pipistrel říká, že jsou ke spolupráci přizváni hlavní dodavatelé Minilineru spolu se dvěma leteckými společnostmi z Francie a Irska. Očekává se, že letadlo poprvé vzlétne v roce 2028. Analýza společnosti Pipistrel naznačuje, že existuje trh pro přibližně 1 500 letadel v této kategorii, ale vedení firmy připouští, že „i několik desítek ročně by bylo dobrým výsledkem“.
Airbus pro větší vzdálenosti
Výrobce letadel Airbus by mohl mít svůj první vodíkový letoun hotov do roku 2035. Jako nejpravděpodobnější se jeví varianta turbovrtulového letadla s doletem bezmála 2 000 km pro asi 100 cestujících. Je považována za nejschopnější splnit cíl Airbusu, který si předsevzal představit letadlo s nulovými emisemi v polovině příštího desetiletí, prozradili tisku lidé, kteří požádali, aby zůstali v anonymitě, protože k tomuto formálnímu rozhodnutí zbývá ještě několik let. Pokud by Airbus zvolil tento přístup, mohl by zmírnit tlak konkurenční americké společnosti Boeing v konvenčních letadlech. Zatímco Airbus pokračuje ve svých plánech s nulovými emisemi, Boeing uvedl, že vodíková technologie je stále ještě desítky let daleko, a zaměřuje se na vývoj letadel, která mohou využívat „udržitelná letecká paliva“. Airbus naznačil, že také může jako přechodný krok upgradovat své stávající modely s úzkou karoserií, než se obrátí na letadla s vodíkovou technologií. Turbovrtulová turbína byla vždy považována za nejdokonalejší uhlíkově neutrální variantu pro Airbus, aby splnila svůj cíl do roku 2035. Technologie, která by byla v tomto modelu použita, je již k dispozici, ale je zapotřebí snížit výrobní náklady. Airbus je tlačen vládami ve Francii a Německu, které jsou jeho největšími akcionáři, k urychlení vývoje „udržitelnějších“ letadel. Obě země se zavázaly vynaložit na vývoj čistšího pohonu zhruba 2,5 miliardy eur. Na letecký průmysl je vyvíjen obrovský tlak, aby omezil produkci oxidu uhličitého. Pomalejší inovační cykly ve srovnání s automobilovým průmyslem, který zrychluje svůj posun směrem k elektromobilům, staví výrobu letadel do mediálně nevýhodné pozice. To ovšem neznamená, že by se na inovacích v EU nepracovalo. Už v roce 2019 vznikla Koalice pro energii budoucnosti, která si klade za cíl urychlit vývoj budoucích energií a technologií s cílem udržet nové modely zelené mobility a snížit dopad dopravy a logistiky na změnu klimatu. Koalice s potěšením oznamuje první milníky, kterých má být dosaženo už v letošním roce. Především se jedná o projekty Carrefour Cathyope a H2Haul s vodíkovými palivovými články na dlouhé vzdálenosti s nulovými emisemi. Začátkem letošního roku se ke Koalici připojily i tři významné společnosti — letecký gigant Airbus, světový lídr v oblasti testování, inspekce a certifikace Bureau Veritas, a mezinárodní skupina přístavů PSA International.
Investice pro letadla ZeroAvia
Krátce před koncem loňského roku oznámila firma ZeroAvia, že si zajistila slušnou finanční injekci na další vývoj a výrobu vodíkových letadel. Investici ve výši celkem 21,4 milionu USD poskytl Bill Gates. Podporovateli kalifornského start-upu, který absolvoval 10 zkušebních letů s šestimístným vrtulovým letounem poháněným vodíkem, jsou tedy Amazon a energetický gigant Royal Dutch Shell. „Jedná se o kapitálově náročné odvětví, takže mít investory, kteří vám s tímto procesem pomohou, je velmi důležité,“ přiznal generální ředitel společnosti ZeroAvia Val Miftakhov agentuře Reuters. Společnost ZeroAvia, která v Británii provádí zkušební lety, si klade za cíl začít do roku 2023 vyrábět vodíková letadla pro komerční lety s doletem 500 mil s 10- až 20místnými letadly. Plán také stanoví, že do roku 2030 by měla začít výroba vodíkových letadel s kapacitou až 200 cestujících a doletem 3 000 mil. Podpora společnosti Amazon pochází z jejího fondu na ochranu klimatu ve výši 2 miliard dolarů. Prostředky společnosti Shell pocházely z jednotky Shell Ventures, která zvyšuje investice do solárních a jiných obnovitelných zdrojů. Mezi investory byla také hongkongská firma rizikového kapitálu Horizons Ventures.
Opět vzducholoď
V minulých dnech poodhalil své plány Sergey Brin, spoluzakladatel společnosti Google, který si našel nového koníčka — vzducholoď poháněnou vodíkem. Média tvrdí, že je devátým nejbohatším člověkem na světě se jměním 86 miliard. Jeho společnost LTA začala hledat odborníky, kteří by vyvinuli vodíkový pohon o výkonu 1,5 MW. Není to snadný úkol, když si uvědomíme, jaké jsou v současné době nejlepší výkony! Například vodíkový palivový článek v japonském automobilu Toyota Mirai zvýšil koncem loňského roku svůj výkon z 128 kW na 134 kW, za což sklidil ovace. Toyota také testuje v přístavech Los Angeles a Long Beach tahač o výkonu 500 kW. Ale LTA vyžaduje mnohem větší výkon! Vodíkové články jsou na rozdíl od lithiových baterií lehčí a v budoucnu by mohly být i levnější. Ale nevýhodou je právě malý výkon palivových článků. Limitující je i nutnost skladování vzniklé vody či potřeba vypořádat se s velkým množstvím odpadního tepla. Vědecké týmy na celém světě hledají nejvýhodnější řešení. Letos v lednu oznámilo Německé centrum pro letectví a kosmonautiku (DLR), že získalo grant ve výši 26 milionů eur na vývoj vodíkového článku, který by dokázal pohánět letadlo se 40 až 60 cestujícími a doletem až 1 000 km. Všichni věří, že tyto investice brzy přinesou ovoce. /Karel Sedláček/