Khám phá tiềm năng của nhiên liệu hydro đối với GSE
Nhiên liệu hydro từ lâu đã được coi là một yếu tố tiềm năng góp phần vào quá trình khử cacbon trong hàng không dân dụng
Nhiên liệu hydro dự kiến sẽ đóng vai trò quan trọng trong quá trình khử cacbon cho các chuyến bay trong những thập kỷ tới, nhưng việc sử dụng nó cũng có thể mở rộng sang các hoạt động của sân bay, đặc biệt là Thiết bị hỗ trợ mặt đất (GSE).
Mặc dù vẫn còn nhiều điều chưa biết về mốc thời gian, James Cox, giám đốc quan hệ công chúng tại Sân bay Bristol ở Vương quốc Anh, tin rằng hàng không hydro sẽ diễn ra theo hai giai đoạn chính.
Ông dự báo rằng chúng ta sẽ thấy những máy bay khu vực nhỏ hơn, ban đầu chạy bằng hydro khí trong thập kỷ này, tiếp theo là việc triển khai các máy bay chở khách thân rộng lớn vào giữa những năm 2030, dự kiến sẽ cần hydro lỏng.
Thách thức về cơ sở hạ tầng đối với GSE
Trong khi tiến trình phát triển máy bay chạy bằng hydro vẫn tiếp tục, thì công việc đang được thực hiện ở mặt đất để phát triển cơ sở hạ tầng cần thiết để hỗ trợ các chuyến bay không phát thải cũng quan trọng không kém.
Một trong những thay đổi lớn nhất về cơ sở hạ tầng sẽ là nhu cầu lưu trữ nhiên liệu tại chỗ. Trong giai đoạn đầu triển khai các hoạt động hydro, cơ sở hạ tầng chính cần có sẽ là thiết bị lưu trữ và tiếp nhiên liệu hydro dạng khí.
Có thể thực hiện việc này tại một địa điểm cố định hoặc bằng cách sử dụng xe tiếp nhiên liệu di động. Trong những tình huống nhu cầu thấp, điện phân tại chỗ có thể khả thi, Ian Sutherland, giám đốc dự án cấp cao về chuyển đổi năng lượng và hydro tại công ty dịch vụ kỹ thuật quốc tế Jacobs có trụ sở tại Hoa Kỳ, cho biết, nhưng trong hầu hết các trường hợp, dự kiến hydro sẽ có nguồn cung cấp bên ngoài.
Khi nhu cầu tăng lên, hydro lỏng sẽ được đưa vào sử dụng, điều này sẽ đòi hỏi cơ sở hạ tầng bổ sung dưới dạng cung cấp, lưu trữ và có khả năng hóa lỏng.
Dự án Acorn
“Kinh nghiệm xử lý và tiếp nhiên liệu hydro trong môi trường không lưu còn thấp và mặc dù Vương quốc Anh đã áp dụng nhiều quy định bắt buộc, nhưng chúng tôi lại thiếu kinh nghiệm thực tế”, Cox cho biết.
Với suy nghĩ này, năm ngoái Sân bay Bristol đã tổ chức Dự án Acorn, đây là thử nghiệm tiếp nhiên liệu hydro không lưu đầu tiên của Vương quốc Anh tại một sân bay thương mại.
Dự án được tiến hành với các đối tác bao gồm easyJet, Đại học Cranfield, DHL Supply Chain và Jacobs. Bằng cách tiếp nhiên liệu cho thiết bị hỗ trợ mặt đất (GSE), Dự án Acorn đã chứng minh rằng khí hydro có thể được sử dụng an toàn và đáng tin cậy trong môi trường sân bay bận rộn, đang hoạt động.
Kinh nghiệm xử lý và tiếp nhiên liệu bằng hydro trong môi trường không phận còn thấp.
Cox cho biết: "Ngành hàng không có nhiều thời gian để phát triển cơ sở hạ tầng mặt đất, tiêu chuẩn an toàn và quy trình vận hành cần thiết để các hoạt động của ngành này sẵn sàng sử dụng hydro".
"Dự án Acorn được thiết kế để trở thành bước đầu tiên trong hành trình này, với các thử nghiệm hạn chế của GSE nhằm đạt được mục tiêu chính là nhận được giấy phép tiếp nhiên liệu không phận từ Cục Hàng không Dân dụng (CAA), đơn vị đóng vai trò tích cực trong thử nghiệm với tư cách là đơn vị đánh giá độc lập về trường hợp an toàn".
Các đối tác đã sử dụng kết quả của thử nghiệm để giúp phát triển các tiêu chuẩn thực hành tốt nhất của ngành, cung cấp hướng dẫn cho các sân bay, hãng hàng không, chính quyền địa phương và cơ quan quản lý về những thay đổi cần thiết về cơ sở hạ tầng và hỗ trợ phát triển khuôn khổ pháp lý cho việc sử dụng hydro trên sân bay.
Quan hệ đối tác về Hydro trong Hàng không
Sân bay Bristol là thành viên của Hydrogen in Aviation (HIA), một quan hệ đối tác tập hợp các tổ chức hàng đầu trên toàn chuỗi giá trị, từ các hãng hàng không và sân bay đến các nhà sản xuất và nhà sản xuất năng lượng.
Cùng nhau, họ đang khuyến nghị phát triển 'sân bay tiên phong về hydro' tại Vương quốc Anh: một mạng lưới có thể đóng vai trò là nơi thử nghiệm để đẩy nhanh chuyến bay chạy bằng hydro.
"Các lĩnh vực trọng tâm sẽ bao gồm chuẩn hóa và lấp đầy các khoảng trống pháp lý còn lại", Cox nói, "cuối cùng là tổ chức các chuyến bay hydro sớm".
Sân bay Bristol cũng hỗ trợ thành lập Hydrogen South West, một tập đoàn liên ngành đang nỗ lực tạo ra hệ sinh thái hydro trên khắp khu vực.
"Điều này sẽ giúp phát triển cơ sở hạ tầng sản xuất và vận tải cần thiết mà chúng tôi sẽ cần trong thời gian dài. Chúng tôi không cảm thấy mình có thể thụ động ngồi yên và chờ đợi điều này xảy ra - chúng tôi cần phải làm rõ ngay từ bây giờ về nhu cầu trong tương lai của mình, xét đến thời gian chuẩn bị lâu dài của cơ sở hạ tầng này", Cox nói thêm.
Các dự án nhiên liệu hydro rất nhiều
Nhiều tổ chức chủ động đang nỗ lực đẩy nhanh việc đưa vào sử dụng hàng không chạy bằng hydro. Ví dụ, Jacobs, người đã làm việc cho Dự án Acorn, đã tham gia vào một số dự án nghiên cứu do chính phủ tài trợ và gần đây nhất đã hoàn thành kế hoạch chuyển đổi hàng không chạy bằng hydro cho Connected Places Catapult.
Các sân bay khác cũng đang thúc đẩy, bao gồm Sân bay Glasgow, nơi liên minh Hydrogen Innovation Hub đang nỗ lực chuẩn bị sân bay cho các chuyến bay không phát thải vào năm 2027. Một phần quan trọng trong công việc của liên minh này là tạo ra một bản thiết kế trung tâm chạy bằng hydro có thể được sao chép không chỉ bởi Aberdeen và Southamp của Sân bay AGS
tấn nhưng các sân bay khác trên thế giới.
Vương quốc Anh không phải là quốc gia duy nhất thực hiện các bước để áp dụng hàng không hydro. Một ví dụ quốc tế đến từ Sân bay quốc tế Pittsburgh (PIT), nơi đang chuyển hướng từ một cơ sở chỉ dành cho vận tải sang một trung tâm năng lượng và vận tải "tập trung vào cách chúng tôi phù hợp với hệ sinh thái hàng không", Chad Willis, giám đốc lập kế hoạch, môi trường và phát triển bền vững tại PIT giải thích.
"Chúng tôi đang hợp tác với một số đối tác để xây dựng cơ sở sản xuất hydro tại chỗ, trở thành một trong số ít sân bay trên thế giới sản xuất nhiên liệu hàng không bền vững".
Vấn đề con gà và quả trứng
Tuy nhiên, có một vấn đề có thể làm chậm quá trình phát triển cơ sở hạ tầng. Đây là vấn đề 'con gà và quả trứng' của hydro.
"Chúng tôi không thể hoàn toàn áp dụng việc sử dụng hydro vì nguồn cung rất tốn kém và hạn chế. Tuy nhiên, chi phí cao của các cơ sở sản xuất đòi hỏi phải có các đơn vị tiêu thụ. Cả hai đầu của phương trình đều cần được chú ý", Willis nói.
"Có cầu nhưng không có cung, và ngược lại", Cox tiếp tục. “Chúng ta cần các ngành khác sẽ sử dụng hydro với số lượng đáng kể từ lâu trước khi ngành hàng không làm được điều đó, để dẫn đầu sự phát triển của cơ sở hạ tầng sản xuất và di chuyển. Chúng tôi đang hỗ trợ điều đó thông qua Hydrogen South West.”
Cả hai đều đồng ý rằng chính phủ cũng có vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ ngành hàng không với sự thay đổi quy mô lớn này.
Tôi không nghĩ rằng chính phủ đã tính đến khoản đầu tư tư nhân khổng lồ mà các sân bay sẽ cần vào năm 2030.
“Hiện tại có rất ít động lực để xây dựng cơ sở hạ tầng cần thiết và do đó, việc triển khai sẽ chậm,” Willis nói. “Chúng tôi hoan nghênh sự hỗ trợ bổ sung của chính phủ vì doanh thu của các sân bay có hạn và cơ sở hạ tầng này có thể tốn kém ở quy mô lớn hơn.”
“Tôi không nghĩ rằng chính phủ đã tính đến khoản đầu tư tư nhân khổng lồ mà các sân bay sẽ cần vào năm 2030,” Cox đồng ý. “Chúng tôi sẽ muốn thấy một môi trường chính sách hỗ trợ, ổn định để cho phép khoản đầu tư đó.”
Mặc dù có thể còn quá sớm để nhiều sân bay đầu tư vào cơ sở hạ tầng hydro quan trọng, Chris Pickard, giám đốc hàng không bền vững tại Jacobs, tin rằng điều cực kỳ quan trọng là họ vẫn phải thực hiện các bước ngay bây giờ để bảo vệ cho tương lai.
“Cần cân nhắc trong các kế hoạch tổng thể của sân bay và chiến lược sử dụng đất”, ông lưu ý. “Khi mốc thời gian cho việc đưa máy bay chạy bằng hydro vào hoạt động trở nên rõ ràng hơn, việc bảo vệ này sẽ cho phép các sân bay đáp ứng nhu cầu và sẵn sàng tiếp nhận những máy bay này”.
