يُنتج قطاع السفر الجوي نحو 2.5 % من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في العالم، رغم عقود من الجهود المبذولة لتطوير وقود بديل أو تصميم طائرات أكفأ، فإن هذا الرقم لم يتغير كثيرًا.
تواصل وكالة ناسا وإدارة الطيران والفضاء الأمريكية بذل الجهود لمحاولة بناء مستقبل أكثر استدامة لقطاع السفر الجوي.
حديثًا، في خطوة أخرى لتحقيق هذا الهدف، قدمت ناسا منحة من معهد المفاهيم المتقدمة للدكتور فيليب أنسيل من جامعة إلينوي لتطوير محرك طائرات هجين يعمل بالهيدروجين.
تركز المنحة على تطوير محرك طاقة هجينة هيدروجينية لأنظمة الطيران المستدامة (Hy2PASS)، وهو محرك هجين يستخدم خلية وقود وتوربينًا غازيًا لتشغيل طائرة. جُربت الأنظمة الهجينة من قبل، لكن ما يميز محرك (Hy2PASS) هو طريقة معالجته للهواء.
في أنظمة الطائرات الهجينة التقليدية، توجد عادةً خلية وقود وتوربين غازي. تُدخِل خلية الوقود الهيدروجين وتحوله إلى طاقة كهربائية. تعمل هذه الطاقة الكهربائية على تشغيل ضاغط يرتبط خروجه مباشرةً بتدوير التوربين.
أما في محرك (Hy2PASS)، فيُفصل الضاغط عن التوربين، لكنه يواصل تزويد الأكسجين لكل من التوربين وكاثود خلية الوقود، ما يسمح باستمرار عملها.
لهذه الطريقة عدة مزايا أهمها زيادة الكفاءة زيادةً ملحوظة. يتخلص النظام من الحرارة المهدرة الناتجة من الاتصال الميكانيكي بفصل الضاغط عن التوربين.
تسمح هذه الطريقة بتشغيل الضاغط عند ضغوط مختلفة، ما يتيح تحسين سرعته مستقلةً عن سرعة التوربين.
أيضًا فإن الانبعاثات الناجمة عن هذا النظام بأكمله هي الماء فقط، ما يعني أن هذا النظام يلغي فعليًا الانبعاثات الضارة التي تنتجها المحركات الهجينة تمامًا.
نظريًا، هذا النوع من أنظمة الدفع هو الحل الأمثل الذي تسعى له ناسا وقطاع صناعة الطيران منذ سنوات.
ما زال الطريق طويلًا لتحويل هذا النظام إلى واقع ملموس. ستركز المرحلة الأولى من المنحة على إثبات صحة مفهوم النظام. وأهم من ذلك، ستتطلب أيضًا فهمًا لأنظمة الطائرات الأخرى وتحسين مسار المهمة لتقليل استهلاك الطاقة في أي استخدام مستقبلي للنظام.
توجد بعض القيود فيما يتعلق بكيفية استخدام النظام عمليًا، لكن تحديد هذه القيود في المرحلة الأولى يُعد خطوة منطقية.
إذا نجح المشروع، يبدو أنه سيكون رهانًا جيدًا، ربما تحلق طائرة تعمل بالهيدروجين في الهواء مرة أخرى في يوم قريب، هذه المرة، سيكون لهذا الابتكار دور كبير في القضاء على الانبعاثات من إحدى أهم الصناعات في العالم.
اقرأ أيضًا:
أول طائرة تعمل بوقود الهيدروجين السائل تحلق في السماء
التاكسي الطائر الذي يعمل بالهيدروجين يحطم رقمًا قياسيًا لأطول رحلة دون انبعاثات
ترجمة: إلياس الونيسي
تدقيق: نور حمود
