ناسا در تلاش است تا با سرمایهگذاری روی یک موتور هیبریدی هیدروژنی Hy2PASS ، آلایندههای ناشی از پروازهای هوایی را بهطور قابلتوجهی کاهش دهد.
به گزارش تکناک، این پروژه که تحت حمایت برنامه NIAC قرار دارد، به رهبری فیلیپ آنسل از دانشگاه ایلینوی در اربانا شمپین در حال اجراست و میتواند تحولی اساسی در صنعت هوانوردی ایجاد کند.
صنعت حملونقل هوایی سالانه حدود ۲.۵ درصد از انتشار جهانی CO2 را تولید میکند. باوجود تلاشهای متعدد برای توسعه سوختهای جایگزین و طراحیهای کارآمدتر هواپیما، میزان انتشار این گاز گلخانهای تغییر محسوسی نداشته است. این موضوع، نیاز به راهکارهای نوین و پایدار را بیش از پیش نمایان میسازد.
در راستای کاهش آلایندگی پروازها، ناسا از توسعه موتور Hy2PASS حمایت کرده است. این موتور یک سیستم پیشران هیبریدی است که از ترکیب یک سلول سوختی و یک توربین گازی بهره میبرد. هرچند استفاده از سیستمهای هیبریدی در هوانوردی سابقه دارد، اما آنچه Hy2PASS را متمایز میکند، شیوه نوآورانه مدیریت هوا در آن است که به افزایش کارایی سیستم کمک میکند.
در سیستمهای متداول هیبریدی، سلول سوختی با مصرف هیدروژن، انرژی الکتریکی تولید میکند که معمولاً برای تأمین نیروی کمپرسوری استفاده میشود که مستقیماً به توربین متصل است. اما در Hy2PASS، کمپرسور از توربین جدا شده است. این طراحی، امکان تأمین اکسیژن برای هر دو بخش توربین و سلول سوختی را فراهم کرده و عملکرد آن را بهبود میبخشد.
مزایای کلیدی این سیستم عبارتاند از:
- افزایش بازدهی: با حذف اتصال مستقیم کمپرسور به توربین، گرمای هدررفته کاهش مییابد و انرژی به شکل بهینهتری مورد استفاده قرار میگیرد.
- انعطافپذیری در تنظیم فشار کمپرسور: امکان تنظیم فشار کمپرسور بهصورت مستقل، به یک الگوریتم هوشمند اجازه میدهد تا عملکرد آن را بدون وابستگی به الزامات توربین بهینه کند.
- حذف کامل آلایندگی: تنها محصول جانبی این سیستم، آب است که بهطور مؤثری آلایندههای ناشی از احتراق سوختهای فسیلی را از بین میبرد.
فاز اول این پروژه در قالب کمکهزینه NIAC، بر اثبات مفهومی سیستم تمرکز دارد. علاوه بر این، نیاز به بررسی تعامل آن با سایر سامانههای هواپیمایی و بهینهسازی مسیر پروازی مأموریتها برای کاهش مصرف انرژی وجود دارد.
بااینحال، چالشهایی در مسیر تجاریسازی این فناوری وجود دارد، از جمله محدودیتهای عملیاتی و نیاز به زیرساختهای مناسب برای تولید و ذخیره هیدروژن در مقیاس وسیع. بااینحال، درصورت موفقیت این پروژه، و با توجه به سابقه درخشان دکتر آنسل در تحقق اهداف طراحی ناسا، میتوان امیدوار بود که در آیندهای نزدیک، هواپیماهای مجهز به موتورهای هیدروژنی به آسمان بازگردند.
این تحول میتواند نقطه عطفی در تاریخ هوانوردی باشد و نقش مهمی در کاهش آلایندگی یکی از تأثیرگذارترین صنایع جهان ایفا کند.
