ユニバーサル・ハイドロジェン社は史上最大の水素燃料電池を搭載して空を飛ぶ

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まだジェット燃料を使用している

試験飛行は成功したが、完全なゼロカーボン航空が間近に迫っていることを意味するわけではない。

ダッシュ8のもう一方の翼の下には、標準的なプラット・アンド・ホイットニー社製のターボプロップエンジンが搭載されていました（上の写真の違いに注目してください）。このエンジンは燃料電池側の約2倍の出力を誇ります。この冗長性により、FAA（連邦航空局）との交渉がスムーズになり、2月初旬にはダッシュ8の試験飛行のための特別耐空証明がFAAから発行されました。

テストパイロットの一人、マイケル・ボックラー氏はTechCrunchに対し、同機は「わずかなヨーイングを除けば、通常のDash-8のように飛行した」と語った。同氏は、水平飛行中にターボプロップエンジンのスロットルを絞り、ほぼ完全に燃料電池の電力で飛行していたと指摘した。

「両方のエンジンが水素で駆動されるまでは、まだショーに過ぎません」と、持続可能な航空業界にコンサルティングを行う上級エンジニアは語った。「しかし、これを軽視するつもりはありません。なぜなら、学ぶための足がかりが必要なのですから」

今日の燃料電池の問題の一つは、冷却が難しいことです。ジェットエンジンははるかに高温で稼働しますが、その熱の大部分は排気ガスとして排出されます。燃料電池は水素を単純に燃焼させるのではなく、電気化学反応を利用するため、廃熱は熱交換器と排気口からなるシステムを通して除去する必要があります。

航空用水素燃料電池を開発しているスタートアップ企業ZeroAviaは、2021年に最初の飛行試作機を墜落させ、燃料電池を冷却するために空中で停止させた後、再起動できなくなりました。ZeroAviaはその後、Universal Hydrogenと同様の水素/化石燃料ハイブリッドシステムを搭載し、より小型の双発機で再び飛行を再開しました。

ユニバーサル・ハイドロジェンの最高技術責任者マーク・カズン氏は、大型の空気ダクトのおかげで、同社の燃料電池は過熱することなく一日中稼働できるとTechCrunchに語った。

燃料電池航空機のもう一つの課題は、飛行に必要な水素の貯蔵です。最も密度の高い過冷却液体の状態でさえ、水素のエネルギーは同量のジェット燃料の約4分の1しかありません。主翼の燃料タンクはごく短い飛行以外には十分な大きさがないため、燃料は機体内に貯蔵する必要があります。本日の15分間の飛行では、約16kgの気体水素が使用されました。これは、客室内に設置されたバイクほどの大きさの燃料タンク2つに貯蔵されている量の半分に相当します。ユニバーサル・ハイドロジェン社は、今年後半に試験機を液体水素で飛行できるように改造する予定です。

モジュールの作成

エレメンコ氏は2020年にユニバーサル・ハイドロジェンを共同設立し、同社は2021年にプレイグラウンド・グローバルが主導したシリーズAの資金調達ラウンドで2,050万ドルを調達しました。これまでにエアバス、ゼネラル・エレクトリック、アメリカン航空、ジェットブルー、トヨタなどからの投資を含め、1億ドルに迫る資金調達額となっています。本社はカリフォルニア州ホーソーンにあり、スペースXのすぐ近くです。フランスのトゥールーズにはエンジニアリング施設があります。

ユニバーサル・ハイドロジェン社は今後、モーゼスレイクで更なる試験を実施する予定です。同社は追加のソフトウェア開発に取り組み、最終的には液体水素を使用する機体へと改修する予定です。機体は来年初めに退役し、燃料電池はワシントンD.C.のスミソニアン航空宇宙博物館に寄贈される予定です。

ユニバーサル・ハイドロジェンは、ダッシュ8のようなリージョナル機向けの燃料電池コンバージョンキットの出荷を2025年にも開始したいと考えている。同社は既に、ニュージーランド航空を含む16社の顧客から、総額10億ドルを超える250件近くの改造注文を受けている。ユニバーサル・ハイドロジェンの技術を採用する最初の米国航空会社となる予定のコネクト・エアラインズのCEO、ジョン・トーマス氏は、「この提携は、世界の航空業界にとってゼロエミッション運航への最速の道となる」と述べた。

ユニバーサルハイドロジェンはカミソリの製造だけではなく、刃の販売も行っています。

今日使用される水素のほぼ全ては、消費現場で生産されています。これは、水素が漏れやすく、従来の鋼製容器を損傷する可能性があるためだけでなく、最も有用な形態であるコンパクトな液体では、絶対零度よりわずか20度高い温度で保管する必要があり、通常は高価な冷蔵設備が必要となるためです。

モーゼスレイクの試験で使用された液体水素は、商用の「グリーン水素」ガス供給業者から供給されました。つまり、再生可能エネルギーを用いて製造されたものです。現在生産されている水素のうち、この方法で製造されるのはごくわずかです。

水素経済が本当に気候危機に打撃を与えようとするなら、グリーン水素の生産、貯蔵、輸送がはるかに容易に、そして安価になる必要がある。

エレメンコ氏は当初、標準的な大型トレーラーで運搬でき、航空機やその他の車両に簡単に搭載してすぐに使用できる標準化された水素モジュールを設計するためにユニバーサル・ハイドロジェン社を設立しました。現在の設計では、水素を最大100時間液体状態に保つことができ、同氏はこれをネスプレッソのコーヒーメーカーの利便性に例えています。ユニバーサル・ハイドロジェン社は、今後10年間で20億ドル以上の燃料サービス受注を獲得していると述べています。

プロトタイプモジュールは12月に実証されており、同社は今年後半にニューメキシコ州アルバカーキに63万平方フィートの製造施設を着工する予定だ。この約4億ドル規模のプロジェクトは、これまで報告されていなかった2億ドル以上の米国エネルギー省融資申請の承認を条件としている。エレメンコ氏によると、この申請はエネルギー省によるデューデリジェンスの第1段階を通過したという。

長い滑走路

専門家の中には、水素が航空機の排出量を大幅に削減できるかどうか懐疑的な見方もある。水素科学連合の航空科学者、バーナード・ファン・ダイク氏は、ユニバーサル・ハイドロジェン社のモジュールのシンプルさを高く評価する一方で、NASAでさえロケットの水素漏れを制御するのに苦労していると指摘する。「キャニスターを航空機に接続する必要があります。一体どうやって安全を確保できるのでしょうか？ 漏れて誰かがマッチに火をつければ、大惨事を招くだけです」と彼は言う。「NASA​​は、新しい水素パワートレインの認証プロセス全体を過小評価していると思います」

これらの障害を克服できたとしても、再生可能電力を用いて十分な量のグリーン水素を、人々が納得できる価格で製造するという課題が残る。「ヨーロッパのすべての航空便を水素で運航したいなら、十分な量の水素を製造するために89,000基の大型風力タービンが必要になります」とファン・ダイク氏は言う。「その面積はオランダの国土の約2倍に相当します。」

しかしエレメンコ氏は、バイデン大統領のインフレ抑制法で定められたグリーン水素1キログラムあたり3ドルの補助金のおかげで、ユニバーサル・ハイドロジェンとそのパートナー企業が事業を成功させることができると確信している。「私が夜も眠れないほど悩んでいる問題の中で、グリーン水素のコストと入手しやすさは、その一つではありません」と彼は言う。