ウルトラ

革新的な極低温タンクの設計により、水素燃料航空機の航続距離が大幅に向上し、クリーンな燃料電池旅客機が今日の汚れたジェット燃料で走行する同等の航空機よりも最大 4 倍遠くまで飛行できるようになることが約束されています。

重量は航空宇宙のあらゆるものの敵です。実際、水素は重量あたりのエネルギー貯蔵能力が優れているため、航空業界ではリチウム電池に代わる魅力的な代替品となっています。 HyPoint のターボ空冷燃料電池技術については以前に書きましたが、航空市場における主な差別化要因は、従来の燃料電池と比較してその巨大な出力密度です。 高出力であるにもかかわらず、非常に軽量です。

現在、HyPoint は、燃料貯蔵の面でも同様の主張をしている、同様の考えを持つパートナーを見つけたようだ。 テネシー州の企業グロイヤー・テイラー・ラボラトリーズ (GTL) は、グラファイト繊維複合材料などの材料で作られた超軽量極低温タンクの開発に長年取り組んできました。

GTL は、いくつかの極低温タンクを製造およびテストし、「最先端の航空宇宙用極低温タンク (金属または複合材料)」と比較して 75% もの大幅な質量削減を実証したと主張しています。 同社は、数回の極低温圧力サイクルを経ても漏れがないことをテストしており、これらのタンクは技術準備レベル (TRL) 6+ にあると述べています。TRL 6 は、ベータプロトタイプで検証された技術を表します。運用環境におけるレベル。

この種の軽量化は、それ自体の重量が非常に軽い液体水素のような燃料を扱う場合に、大きな違いをもたらします。 これを文脈で説明すると、ZeroAvia の Val Miftakhov 氏は 2020 年に、典型的な圧縮ガス水素タンクの場合、典型的な質量分率 (燃料が満タンの重量にどれだけ寄与するか) はわずか 10 ～ 11 パーセントであると語った。 つまり、水素 1 キログラムごとに、それを運ぶ約 9 kg のタンクが必要になります。

ミフタホフ氏は当時、液体水素を使えば、水素飛行機が射程内で通常の灯油ジェット機に勝てる可能性があると述べた。

「液体水素の貯蔵では比較的達成可能な質量分率が30パーセントであっても、キログラム当たりのベースで水素システムの有用性はジェット燃料システムよりも高いだろう」と同氏は述べた。

GTL は、この記事の冒頭に掲載されている長さ 2.4 m、直径 1.2 m (長さ 7.9 フィート、直径 3.9 フィート) のクライオタンクの重さはわずか 12 kg (26.5 ポンド) であると主張しています。 スカートと「真空デュワーシェル」を追加すると、総重量は 67 kg (148 ポンド) になります。 また、150 kg (331 ポンド) 以上の水素を保持できます。 これは質量分率が 70% 近くに相当し、システム全体の質量分率が 50% を超えているにもかかわらず、極低温冷却装置、ポンプなどに十分な重量の余裕が残されています。

もしそれが文字通りのことを実行するならば、これは大きな破壊的影響を与えることが約束されています。 ハイポイント社は、質量分率が50パーセントを超えるクリーンな航空機は、ジェット燃料で走行する同等の航空機の4倍の距離を飛行できると同時に、乗客1マイル当たりのドルベースで推定50パーセントの運航コストを削減できると述べている。 – そして炭素排出を完全に排除します。

HyPoint は、50 ～ 56 人の乗客を乗せてジェット燃料で約 1,558 km (968 マイル) 飛行する、典型的な De Havilland Canada Dash-8 Q300 の例を挙げています。 燃料電池パワートレインと GTL 複合タンクを搭載した同型機は、最大 4,488 km (2,789 マイル) の飛行が可能でした。

「それが、この飛行機が二酸化炭素排出量の多いニューヨークからシカゴまで行くのと、二酸化炭素排出量がゼロのニューヨークからサンフランシスコまで行く間の違いだ」とハイポイントの共同創設者セルゲイ・シュベンコフ氏はプレスリリースで述べた。

航空業界でこのニュースに耳を澄まさない部門はありません。 電動VTOL機からフルサイズの大陸間旅客機に至るまで、航続距離の大幅な延長、コストの削減、二酸化炭素排出の削減、または単に重量を減らして貨物や乗客の収容力を増やすことを望まない航空会社は多くありません。

それは簡単ではありません。グリーン水素の製造、輸送、物流に関しては、やるべきことが山ほどあります。言うまでもなく、これらのタンクや航空機用燃料電池を、耐空性、認定、十分なテストが完了するまで開発することも必要です。当然のことだと考えられます。 しかし、このような数値がアメとしてテーブルに置かれ、航空部門の膨大な排出量プロファイルがムチとして機能するため、これらの戦車は確かに自分自身を証明する機会を得るはずです。

出典: HyPoint/GTL