Ngành hàng không từ lâu đã theo đuổi không ngừng nghỉ sự tiến bộ về công nghệ, hiệu quả và tính bền vững trong hệ thống đẩy. Trong một sự hợp tác gần đây, Turbotech, Safran và Air Liquide đã hợp tác để xác thực tính khả thi của việc sử dụng hydro lỏng để cung cấp năng lượng cho động cơ tuabin cho máy bay hạng nhẹ.
Động cơ TP-R90 của TurboTech, được cải tiến để sử dụng nhiên liệu hydro, được thiết kế cho máy bay hạng nhẹ và hàng không dân dụng có từ hai đến bảy chỗ ngồi Safran Group
Gần một năm trước vào ngày này, ngày 11 tháng 1 năm 2024, Safran và Turbotech đã thử nghiệm thành công trên mặt đất một động cơ tua bin cánh quạt TP-R90 nhỏ - được thiết kế cho máy bay từ hai đến bảy chỗ ngồi - bằng khí hydro. Đây là một phần của dự án BeautHyFuel, là sự hợp tác của hầu hết các công ty hàng không nhằm khám phá tiềm năng sử dụng hydro cho hàng không hạng nhẹ.
Vào ngày 13 tháng 1 năm 2025 – với sự hỗ trợ của Cục Hàng không Dân dụng Pháp – Turbotech, Safran và Air Liquide (một công ty chuyên về lưu trữ hydro lạnh tiên tiến) đã thử nghiệm thành công trên mặt đất một động cơ tua bin chạy bằng hydro lỏng. Đây là lần đầu tiên loại nhiên liệu này được sử dụng trong động cơ tua bin được thiết kế cho thị trường hàng không hạng nhẹ.
Sự hợp tác này tận dụng lĩnh vực chuyên môn riêng của mỗi công ty. Turbotech chuyên về công nghệ tua-bin nhẹ hiệu suất cao; Safran có nhiều kinh nghiệm trong hệ thống đẩy và thiết kế hệ thống nhiên liệu; và Air Liquide tập trung vào quản lý lưu trữ và xử lý hydro.
Damien Fauvet, Tổng giám đốc điều hành của Turbotech cho biết: "Đây là bước tiến lớn trong quá trình chuyển đổi sang hệ thống động cơ máy bay hoàn toàn không phát thải carbon, dự kiến sẽ sẵn sàng bay ngay khi thế giới sản xuất hàng loạt hydro xanh".
Hydro thường được ca ngợi là giải pháp thay thế sạch cho nhiên liệu hóa thạch. Khi đốt ở nhiệt độ thấp, lượng khí thải duy nhất có thể định lượng được của nó là nước. Tuy nhiên, khi đốt ở nhiệt độ cao trên 2.000 ºF (1.093 ºC), nitơ trong không khí phản ứng với oxy để tạo ra nitơ oxit (NOx) – bạn biết đấy, thứ đó trộn với độ ẩm trong không khí để tạo ra axit nitric, còn được gọi là "mưa axit".
Hydro vốn có nhiệt độ ngọn lửa cực cao lên đến ~5.500 ºF (3.038 ºC), chín muồi để tạo ra NOx. Có thể giảm lượng NOx tạo ra trong động cơ đốt trong bằng các phương pháp làm mát như phun nước, đốt cháy theo giai đoạn, chạy ít nhiên liệu hơn, nhiều không khí hơn hoặc chỉ cần sử dụng nhiên liệu đã được làm mát.
Mặc dù việc đốt cháy hydro có thể không (chưa?) là giải pháp "tinh khiết và hoàn hảo", ngay cả ở mức bẩn nhất thì nó vẫn sạch hơn nhiều so với việc đốt dầu hỏa hoặc xăng, vì hydro không tạo ra CO2, bồ hóng hoặc các hydrocarbon chưa cháy khác. Nó cũng có nhiều năng lượng hơn nhiên liệu phản lực (dầu hỏa) theo trọng lượng. Dầu hỏa là khoảng 12,0 kWh/kg trong khi hydro gần gấp ba lần, lên tới 33,3 kWh/kg.
"Chúng tôi tự hào được tham gia vào dự án này với tư cách là chuyên gia được công nhận về công nghệ hydro", Xavier Traversac, Phó chủ tịch của Air Liquide Advanced Technologies cho biết. "Hydro là một trong những yếu tố chính trong quá trình chuyển đổi năng lượng – và thành công này là một bước tiến nữa hướng tới mục tiêu bay ít carbon".
Về lâu dài, hydro là con đường sạch hơn và bền vững hơn, đặc biệt là khi công nghệ và cơ sở hạ tầng được cải thiện. Hiện tại, hydro đắt tiền và khó xử lý. Nó đòi hỏi thiết bị và động cơ chuyên dụng để sản xuất, lưu trữ và sử dụng. Hydro lỏng thậm chí còn đòi hỏi thiết bị chuyên dụng hơn vì nó phải được giữ ở nhiệt độ -423 ºF (-253 ºC) hoặc thấp hơn để duy trì trạng thái lỏng.
Ưu điểm của hydro lỏng so với dạng khí là ở khả năng lưu trữ. Ngay cả khi được lưu trữ ở áp suất cao (10.150 psi/700 bar), khí hydro vẫn ít đặc hơn đáng kể (và người ta có thể cho rằng nguy hiểm hơn) so với hydro lỏng – thường được lưu trữ ở mức 15-145 psi (1-10 bar) – cho phép chứa nhiều nhiên liệu hơn trong cùng một thể tích. Và nhiều nhiên liệu hơn có nghĩa là phạm vi hoạt động lớn hơn.
Pierre-Alain Lambert, Phó chủ tịch Chương trình Hydro của Safran cho biết thêm: "Bằng cách kết hợp công nghệ của chúng tôi với hệ thống lưu trữ lạnh của Air Liquide, cung cấp mật độ năng lượng cần thiết cho các ứng dụng máy bay, chúng tôi đã chứng minh rằng giải pháp đẩy công nghệ cao hoàn chỉnh với lượng khí thải carbon bằng không trong khi bay là khả thi và có thể tích hợp trực tiếp vào máy bay hạng nhẹ".
Chúng tôi mong đợi những chuyến bay thử nghiệm trong tương lai.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
