Đột phá về lưu trữ hydro lỏng đưa hàng không phát thải vào tầm tay
Nhóm sinh viên thực hiện chuyến bay thử nghiệm đầu tiên của máy bay điện chạy bằng hydro lỏng
Trong bước tiến lớn về công nghệ không phát thải trong ngành hàng không, một nhóm sinh viên Hà Lan từ AeroDelft vừa đạt được thành tựu đầu tiên trên thế giới: thử nghiệm thành công hệ thống đẩy điện chạy bằng hydro lỏng. Cuộc thử nghiệm diễn ra tại các cơ sở nghiên cứu TNO ở Ypenburg và đánh dấu sự ra mắt của một máy bay sẵn sàng bay chạy bằng hydro đông lạnh—một bước tiến đáng kinh ngạc hướng tới bầu trời trong lành hơn, đặc biệt là đối với các chuyến bay đường dài.
Tại sao cuộc thử nghiệm này lại thay đổi cuộc chơi
Chắc chắn, hydro khí đã tạo nên một số làn sóng trong ngành hàng không, nhưng hydro lỏng? Đó là cấp độ tiếp theo. Nó chứa mật độ năng lượng gấp khoảng 2,8 lần so với người anh em họ khí của nó, điều đó có nghĩa là các chuyến bay dài hơn mà không phải đau đầu về trọng lượng như khi sử dụng pin. Đó là một vấn đề lớn đối với máy bay điện cần phải di chuyển trong nhiều giờ và vẫn nhẹ trên bầu trời. Vậy nó hoạt động như thế nào? Hệ thống này giữ cho hydro siêu lạnh—-253°C—bên trong một bình chứa lạnh chân không được thiết kế đặc biệt. Sau đó, sử dụng bộ trao đổi nhiệt điện, nhiên liệu nóng lên vừa đủ để cung cấp cho pin nhiên liệu PEM (màng trao đổi proton) một cách an toàn và hiệu quả.
Được hỗ trợ bởi Teamwork
Đây không phải là nhiệm vụ đơn lẻ—hoàn toàn không phải vậy. Nhiều đối tác đã cùng nhau thực hiện bước đột phá này:
AeroDelft, tổ chức phi lợi nhuận do sinh viên lãnh đạo đứng sau dự án xây dựng này, với hơn 60 thành viên thúc đẩy đổi mới.
TNO, cung cấp các cơ sở thử nghiệm tại Ypenburg—trước đây là một sân bay, giờ là nơi nghiên cứu công nghệ cao.
Cryoworld, đơn vị thiết kế bình chứa lạnh tiên tiến được chế tạo để siêu nhẹ và siêu bền.
Air Products, công ty lớn trong ngành cung cấp nhiên liệu hydro lỏng.
Bằng cách làm việc trên nhiều lĩnh vực, những cộng tác viên này đã vượt qua được những đối thủ truyền thống trong ngành hàng không. Đây là bằng chứng cho thấy các nhóm nhỏ và nhanh nhẹn có thể đạt được những bước tiến to lớn trong lĩnh vực năng lượng bền vững khi những bộ óc phù hợp cùng hợp tác.
Lưu trữ hydro được thúc đẩy mạnh mẽ
Nếu bạn từng thắc mắc tại sao lưu trữ hydro lại là rào cản lớn trong chuyến bay, thì đó là quản lý nhiệt, ngăn chặn nhiên liệu "sôi" và giữ cho hệ thống an toàn về mặt cấu trúc. Bài kiểm tra này đã đánh dấu tất cả các ô đó. Nguyên mẫu không chỉ sống sót qua những điều kiện khắc nghiệt đó mà còn phát triển mạnh mẽ, cung cấp công suất ổn định 75 kW. Công suất này đủ để vận hành một máy bay điện nhỏ, 4 chỗ ngồi. Thêm vào mật độ năng lượng vô song của hydro lỏng, và đột nhiên, chúng ta đang nhìn vào một con đường thực sự hướng tới hàng không không phát thải tầm xa thực tế.
Tại sao hàng không cần các giải pháp thay thế sạch ngay bây giờ
Hiện tại, hàng không đóng góp khoảng 2,5% lượng khí thải CO₂ toàn cầu và việc thu hẹp con số đó đã chứng tỏ là một bài toán khó. Pin không đáp ứng được hầu hết các khoảng cách bay vì chúng quá nặng. Nhưng hydro, đặc biệt là ở dạng lỏng, đang bắt đầu tỏa sáng như một giải pháp thay thế thực tế và sạch nhất. Cột mốc này dựa trên thành công trước đó của AeroDelft với chuyến bay thử nghiệm hydro khí vào năm 2022. Lộ trình của họ vạch ra chuyến bay có người lái đầu tiên sử dụng khí vào năm 2025, tiếp theo là chuyến bay hydro lỏng có người lái đầu tiên vào năm 2026. Từng bước một, họ đang kiểm tra các ô.
Các chuyên gia đang nói gì
Không, chúng tôi không mong đợi được thấy máy bay phản lực thương mại chạy bằng hydro bay vào ngày mai—nhưng cuộc trò chuyện chắc chắn đã thay đổi. Như một chuyên gia từ sáng kiến Hàng không sạch của Châu Âu đã nói: "Chúng tôi không còn chỉ mơ về hydro trong hàng không nữa—chúng tôi đang chứng nhận nó". Đối với ngành hydro, chiến thắng này là một tín hiệu rõ ràng: bạn không phải lúc nào cũng cần ngân sách lớn hoặc các tập đoàn khổng lồ để dẫn đầu. Đôi khi, chính các nhóm sinh viên, phòng thí nghiệm quốc gia và quan hệ đối tác thông minh mới là những người khởi đầu cho cuộc cách mạng thực sự.
Điều gì sắp xảy ra tiếp theo?
Đây là những gì đang diễn ra tại AeroDelft:
2025: Chuyến bay có người lái đầu tiên sử dụng hydro khí
2026: Chuyến bay có người lái hoàn toàn sử dụng hydro lỏng
Nếu đạt được những cột mốc này, đây có thể là "khoảnh khắc Tesla" cho ngành hàng không—táo bạo, đột phá và không thể bỏ qua. Một điều chắc chắn là: khi các mảnh ghép cuối cùng khớp vào đúng vị trí—lưu trữ hydro, công nghệ pin nhiên liệu và động lực toàn cầu hướng tới công nghệ không phát thải—chúng ta đang tiến gần hơn đến tương lai mà hàng không bền vững không chỉ khả thi. Nó đang diễn ra.
