Loftskip – Vetni og rafmagn

Grein/Linkur:  Ekki búið að afskrifa loftskipin

Höfundur: Hörður Kristjánsson

Heimild: 

.

.

Febrúar 2022

Ekki búið að afskrifa loftskipin

Loftskip gætu virst eins og tækni frá liðnum tímum, en sprotafyrirtæki segir að ný hönnun þeirra gæti orðið mikilvægt tannhjól í grænu vetnisvæðingunni sem fjölmörg iðnríki hafa sett í gang.

Þó að umskipti frá jarðefna­eldsneyti muni reynast mikilvæg í viðleitni okkar til að berjast gegn loftslagsbreytingum, er það hægara sagt en gert fyrir sumar atvinnugreinar. Þó að flutningar á vegum og járnbrautum séu að rafvæðast hratt, þá eru rafhlöður langt frá því að vera nógu léttar svo þær henti vel til flugs. Þá eru jafnvel stærstu rafhlöðurnar enn ekki nógu stórar til að knýja gámaskip á langferðaleiðum.

Vegna þessa er í auknum mæli litið á vetni sem vænlegan valkost fyrir flutninga á sjó og í lofti til að draga úr kolefnislosun. Það hefur meiri orkuþéttleika en jarðgas og er annaðhvort hægt að brenna það í brunahreyflum eða sameina súrefni í efnarafala til að búa til rafmagn.

Þó að mikið af vetni í dag sé unnið úr jarðgasi og því ekki miklu betra en jarðefnaeldsneyti, þá er líka hægt að kljúfa vatn í vetni og súrefni með rafgreiningu og rafmagni frá endurnýjanlegum orkulindum. Það er samt enn mikil áskorun að framleiða grænt vetni á nógu hagkvæman hátt til að sá orkumiðill verði nægilega samkeppnisfær við aðra orkugjafa. Hagkvæmir flutningar á vetni er síðan annar þáttur sem vísindamenn hafa verið að glíma við.

Í loftskipum er hægt að bjóða upp á lúxus sem engar hefðbundnar flugvélar geta keppt við. Mynd / Hybrid Air Vehicles

H2 Clipper

Forsvarsmenn sprotafyrirtækisins H2 Clipper telja sig vera komna með sniðuga lausn fyrir flugið og flutninga í lofti. Fyrirtækið, sem er í Kaliforníu, hyggst smíða loftskip sem getur bæði flutt vetni á milli staða sem um leið nýtist til að auka lyftigetu lofskipsins og sem eldsneyti fyrir vetnisrafala sem knýja hreyfla loftfarsins.

Þótt verkefnið sé enn á hugmynda­og þróunarstigi segir fyrirtækið að nútímahönnun gefi kost á sterkari og léttari efnum og meiri framleiðslutækni en áður. Þá verði H2 Clipper loftskipið hraðskreiðara, öruggara og skilvirkara en forverar þess. Fyrirtækið var nýlega valið til að vera með í viðskiptahraðal sem rekinn er af hugbúnaðarfyrirtækinu Dassault Systems.

.

Tiltölulega hægfara loftfar en með mikla burðargetu

Þó loftskip H2 Clipper verði ekki eins hraðskreitt og flugvél, mun loftfarið geta flogið á um 175 mílna, eða um 280 km hraða á klukkustund. Það gerir farinu kleift að ferja farm 7 til 10 sinnum hraðar en skip. Það hefur einnig farmrúmmál upp á 24.619 rúmmetra (265.000 rúmfet) sem er 8 til 10 sinnum meira en flestar flugfraktarvélar. Þá getur loftskipið borið allt að 154,3 tonna (340.000 pund) farm yfir 9.600 km vegalengd, eða um 6.000 mílur á venjulegum farflugshraða. Þá er mikill kostur að loftskip þurfa ekki langar flugbrautir og geta því losað farm sinn nánast hvar sem er.

Forsvarsmenn H2 Clipper telja að í 1.600 km til 9.600 km (1.000-6.000 mílna) flugi ætti loftskipið að geta borið tonn af farmi fyrir sem nemur um fjórðung flugfraktskostnaðar með hefðbundnum flugvélum. Vegna þess að að loftskip getur bæði lent og tekið sig lóðrétt á loft, getur það flutt vörur beint þangað sem þeirra er óskað svo flutningur til og frá flugvelli verði óþarfur.

Í upplýsingum H2 Clipper kemur hins­ vegar ekki fram hvernig loftskip henti þar sem búast má við sterkum vindum eins og á Íslandi og víðar við norðanvert Atlantshaf. Líklegt er að aukin nákvæmni í veðurfræði og veðurspám geti þó auðveldað notkun slíkra loftfara.

Einn hugsanlegur ásteytingar­steinn, sem New Atlas hefur bent á, er sú staðreynd að bandarísk lög banna enn notkun vetnis til að auka lyftigetu loftskipa. Þau lög voru sett í kjölfar þess hörmulega slyss fyrir næstum öld síðan þegar hið vetnisfyllta þýska loftskip Hindenburg fuðraði upp í lendingu í New York þann 6. maí árið 1937.

.

.

Helíum eða vetni

Eftir Hindenburg-slysið reyndu menn að nota helíum í stað vetnis, en það er ekki eldfimt. Helíum er hins vegar eðlisþyngri lofttegund og hefur því ekki sömu lyftigetu og vetni.

Þótt helíum sé ein algengasta gastegund í alheiminum er það ekki svo á jörðinni. Helíum verður að mestu til sem hliðarafurð við vinnslu á jarðgasi. Það hefur helst fundist í jarðgasi í Bandaríkjunum, Kanada og Póllandi. Nokkur önnur lönd eiga líka talsvert aðgengi að helíum. Bandarísk yfirvöld létu safna birgðum af helíum samkvæmt sérstakri áætlun allt fram til 1971. Á árinu 1993 áttu bandarísk yfirvöld samt enn um einn milljarð rúmmetra af helíum í birgðageymslum ríkisins.

Talið er að helíum sem sleppur út í andrúmsloftið hverfi fljótt út í himingeiminn. Vísindamenn hafa því bent á að helíum verði uppurið á jörðinni innan skamms tíma. Voru meira að segja gefnar út spár um að helíum yrði uppurið árið 2015. Síðan hefur lítið verið um slíkar spár rætt opinberlega frekar en þær fjölmörgu heimsendaspár sem gefnar hafa verið út, en vissulega eyðist það sem af er tekið.

H2 Clipper bendir á að vetnis­geymslutæknin hafi gengist undir strangar prófanir í bílaiðnaðinum, þökk sé vetnisefnarafala farar­tækjum. Það hafi allt gengið án sprenginga hingað til. Fyrirtækið segir að þensluhraði vetnis sem sleppur úr geymi þýði líka að það dreifist venjulega of hratt til að sprenging geti orðið. Það á hins vegar eftir að koma í ljós hvort þróun í geymslutækni dugi til að sannfæra eftirlitsaðila og lagasmiði í Bandaríkjunum.

.

.

Fleiri í loftskipatilraunum

Fyrirtækið er ekki það eina sem telur að loftskip eigi framtíð fyrir sér. Fyrr á þessu ári kynnti breska fyrirtækið Hybrid Air Vehicles hugmyndir af væntanlegum Airlander 10 loftskipum sínum, sem það telur að gæti verið grænni og þægilegri valkostur við stutt flug. Það eru samt enn margar hindranir fyrir bæði fyrirtækin að yfirstíga áður en framtíðarsýn þeirra verður að veruleika. Fólk ætti þó ekki að þurfa að verða hissa ef það sér loftskip yfir höfði sér í náinni framtíð.