Ana Sayfa Bilim Gündemi Ultra-hafif sıvı hidrojen tankları jet yakıtının modasının geçireceğe benziyor

Ultra-hafif sıvı hidrojen tankları jet yakıtının modasının geçireceğe benziyor

63
HyPoint ve GTL ortaklığı temiz, çevre dostu Hidrojen ile çalışan elektrikli uçakların menzilini artırmaya gayret gösteriyorlar ve ultra-hafif kriyojenik Hidrojen tankları geliştiriyorlar.

Devrimsel kriyojenik tank tasarımı Hidrojenle çalışan uçakların menzilini radikal bir miktarda arttırmayı vaat ediyor.- bugünün kirli jet yakıtlarının uçakları uçurmasına kıyasla, temiz, yakıt hücreli uçaklar dört kat daha fazla uzağa uçabiliyor.
Havacılıkta ağırlık her şeyin düşmanıdır. Aslında Hidrojenin ağırlık başına süper enerji stoğu onu havacılık dünyasında Lityum pillerinin ilgi çekici alternatifi yapıyor. HyPoint’in turbo hava soğutmalı yakıt hücresi teknolojisi arasındaki farkı, geleneksel yakıt hücreleriyle kıyaslanınca devasa güç yoğunluğu. Yarattığı yüksek güç için son derece hafif. Şimdi görünüyor ki HyPoint yakıt depolama tarafında benzer iddialarda bulundan benzer mantığa sahip bir eş buldu. GTL diğer materyallerin yanı sıra grafit fiberden yapılmış ultra hafif kriyojenik tankları geliştirmek için yıllardır çalışıyor.
GTL “en gelişmiş havacılık kriyotanklarına(metal veya kompozit)” kıyasla %75 kütle azalmasını kanıtlayan birkaç kriyojenik tankları inşa ettiğini ve test ettiğini belirtiyor. Şirket, birkaç kriyotermal basınç döngüsünde bile sızdırmazlığı test ettiklerini ve bu tankların Teknoloji Hazırlık Düzeyinde (TRL) 6. Seviyesinde olduğunu söylüyor, ki bu işlevsel ortamda beta prototip seviyesinde onaylanan bir teknoloji olduğunu gösteriyor.
Bu seviyede bir kütle azalması, kendi başına çok küçük bir ağırlığı olan hidrojen sıvısı gibi bir yakıtla uğraştığınızda, devasa bir farklılık ortaya koyar. Tipik sıkıştırılmış gaz hidrojen tankının tipik kütle oranının (yakıt dolu bir tankın ağırlığına ne kadar katkıda bulunduğu) sadece yüzde 10-11idir. her kg hidrojen onu taşımak için yaklaşık 9 kg tanka ihtiyaç duyar.
Likit hidrojen, hidrojen uçaklarına düzenli gaz yağı jetlerini yenmesi için muhtemelen izin verebilir. “Sıvı Hidrojen deposunda ulaşılabilecek olan yüzde 30luk bir kütle oranında bile, kilogram başına jet yakıt sisteminden daha fazla hidrojen sisteminin faydasına sahip olursunuz.”

Başarıyla üretilirse sektörü kökünden değiştirecek
GTL, üretecekleri kriyojenik tankın, 2.4 uzunluğunda, 1.2 m eninde olacak olup, bir etek ve vakum termos kabuğu eklenmiş şekilde, toplam ağırlığı 67 kg ve 150 kgdan fazla hidrojen tutabileceğini iddia ediyor. Bu kütle oranı neredeyse %70 oranındadır ve kriyojenik-soğutma tertibatı, pompalar ve geri kalan alet edevat için bol miktarda boş yer bırakırken, tüm sistemin kütle oranını %50’nin üzerinde tutmayı başarıyor.
“Teneke kutular” gerçekten de bahsettikleri gibi yapılabilirse, sektörü büyük ölçüde değiştireceğe benziyor. Kütle oranı %50’den fazla olduğunda HyPoint, jet yakıtıyla çalışan uçakla kıyaslandığında bunun dört kat daha fazla uzağa uçurabileceğini, yolcu- mil başına operasyon maliyetini dolar bazında %50 oranında azaltacağını ve karbon emisyonunu tamamen ortadan kaldıracağını söylüyor. HyPoint, 50-56 yolcuyu jet yakıtıyla neredeyse 1.558 km uçuran De Havilland Canada Dash-8 Q300 örneğini veriyor. Yakıt hücre güç aktarma organı ve GTL kompozit tankıyla yenilenmiş aynı uçak ise 4.488 km yukarıdan uçabilir. “New York’tan Chicago’ya yüksek Karbon salınımıyla giden uçak ve New York’tan San Fransisco’ya sıfır Karbon salınımıyla giden uçak arasında bir fark.” diyor HyPoint’in kurucu ortağı Sergei Shubenkov.
Havacılık dünyasında bu habere kulaklarını tıkamaması gereken başka bir sektör yok. Elektrik VTOL’lerinden tam boyutlu kıtalararası uçaklara kadar, uçuş menzilini dikkate değer bir şekilde arttırmak, maliyetleri azaltmak, karbon emilimini ortadan kaldırmak veya kargo ya da yolcu kapasitesini arttırmak isteyen fazla operatör yok.
Kolay olmayacak- çevre dostu Hidrojen yapımı, ulaşımı ve lojistiği için hala yapılması gereken tonlarca iş var, ve bu tankları ve uçak yakıt hücrelerini uçuşa elverişli, kesin ve iyi şekilde test edilmiş olacak şekilde geliştirmekten bahsetmeye gerek bile yok. Ancak tablodaki bu tür rakamlar, havacılık sektörünün bir sopa gibi hareket eden muazzam emisyon profili ile bu tanklar kesinlikte kendilerini kanıtlama şansına sahip olmalıdır.

Kaynak: Loz Blain, NewAtlas

Önceki İçerikBilim ve Gelecek Mayıs sayısı çıktı!
Sonraki İçerikNASA’nın Perseverance sondası, Mars’ta şu ana kadar kaydedilmiş en net ve tam “Ay Tutulması” olayını kaydetti: