극단론자

혁신적인 극저온 탱크 설계는 수소 동력 항공기의 항속거리를 획기적으로 향상시켜 깨끗한 연료전지 여객기가 오늘날의 더러운 제트 연료를 사용하는 동급 항공기보다 최대 4배 더 멀리 비행할 수 있게 해줍니다.

무게는 항공우주의 모든 것의 적입니다. 실제로 수소의 우수한 무게당 에너지 저장 능력은 항공 세계에서 리튬 배터리에 대한 매력적인 대안이 되는 이유입니다. 우리는 이전에 HyPoint의 터보 공냉식 연료 전지 기술에 관해 글을 쓴 적이 있지만 항공 시장의 주요 차별화 요소는 기존 연료 전지에 비해 엄청난 전력 밀도입니다. 높은 출력으로 인해 매우 가볍습니다.

이제 HyPoint는 연료 저장 측면에서 비슷한 주장을 하는 비슷한 생각을 가진 파트너를 찾은 것 같습니다. 테네시 회사 Gloyer-Taylor Laboratories(GTL)는 다양한 재료 중에서 흑연 섬유 복합재로 만든 초경량 극저온 탱크를 개발하기 위해 수년 동안 노력해 왔습니다.

GTL은 "최첨단 항공우주 저온 탱크(금속 또는 복합재)"와 비교하여 질량이 75%나 엄청나게 감소한 여러 극저온 탱크를 제작하고 테스트했다고 주장합니다. 회사는 여러 극저온 압력 사이클을 통해서도 누출 방지 테스트를 거쳤으며 이러한 탱크의 기술 준비 수준(TRL)이 6+라고 밝혔습니다. 여기서 TRL 6은 베타 프로토타입에서 검증된 기술을 나타냅니다. 운영 환경 수준입니다.

이러한 종류의 중량 감소는 자체 무게가 매우 작은 액체 수소와 같은 연료를 다룰 때 엄청난 차이를 가져옵니다. 이를 맥락에서 설명하자면, ZeroAvia의 Val Miftakhov는 2020년에 일반적인 압축 가스 수소 탱크의 경우 일반적인 질량 분율(연료가 가득 찬 탱크의 무게에 기여하는 정도)이 10-11%에 불과하다고 말했습니다. 즉, 수소 1kg을 운반하려면 약 9kg의 탱크가 필요합니다.

당시 Miftakhov는 액체 수소를 사용하면 수소 비행기가 장거리에서 일반 등유 제트기를 이길 수 있을 것이라고 말했습니다.

"액체 수소 저장에서 상대적으로 달성 가능한 30%의 질량 분율에서도 킬로그램당 기준으로 볼 때 제트 연료 시스템보다 수소 시스템의 유용성이 더 높습니다."라고 그는 말했습니다.

GTL은 이 기사 상단에 표시된 길이 2.4m, 직경 1.2m(7.9피트 길이, 3.9피트 직경) 저온 탱크의 무게가 12kg(26.5파운드)에 불과하다고 주장합니다. 스커트와 "진공 듀어 쉘"을 추가하면 총 무게는 67kg(148lb)입니다. 그리고 150kg(331lb) 이상의 수소를 담을 수 있습니다. 이는 거의 70%에 달하는 질량 분율로, 전체 시스템 질량 분율을 50% 이상 유지하면서도 극저온 냉각 장비, 펌프 및 기타 등등을 위한 충분한 여유 중량을 남겨둡니다.

만약 그것이 주석에 적힌 대로 행동한다면, 이것은 엄청난 파괴를 가져올 것입니다. HyPoint는 50%가 넘는 질량 비율로 깨끗한 항공기가 제트 연료를 사용하는 동급 항공기보다 4배 더 멀리 비행할 수 있게 하고 승객 마일당 달러 기준으로 운영 비용을 약 50% 절감할 수 있다고 말합니다. – 탄소 배출을 완전히 제거합니다.

HyPoint는 50~56명의 승객을 태우고 제트 연료로 약 1,558km(968마일)를 비행하는 전형적인 De Havilland Canada Dash-8 Q300의 예를 제공합니다. 연료전지 파워트레인과 GTL 복합 탱크로 개조된 동일한 비행기는 최대 4,488km(2,789마일)까지 비행할 수 있습니다.

HyPoint 공동 창업자인 Sergei Shubenkov는 보도 자료에서 "이것이 탄소 배출이 많은 뉴욕에서 시카고로 가는 비행기와 탄소 배출이 전혀 없는 뉴욕에서 샌프란시스코로 가는 비행기의 차이점입니다"라고 말했습니다.

항공계에서 이 소식에 귀를 기울이지 말아야 할 분야는 없습니다. 전기 VTOL부터 대형 대륙간 여객기에 이르기까지, 비행 거리를 획기적으로 늘리거나, 비용을 줄이거나, 탄소 배출을 제거하거나, 단순히 중량을 줄여 화물이나 승객 수용 능력을 늘리는 것을 원하지 않는 운영자는 많지 않습니다.