Letecká doprava v posledních desetiletích ušla dlouhou cestu - od luxusu, který si mohli dovolit jen bohatší lidé, až ke zcela běžnému způsobu cestování na delší vzdálenosti. Prudký rozvoj však s sebou přináší řadu problémů. Jedním z nejkritizovanějších jsou emise skleníkových plynů. Byť z letadel pochází jen zlomek celosvětově vypouštěných škodlivin, tlak na přechod k bezemisnímu provozu je v letectví podobný jako v automobilovém průmyslu.
Jednu z možných cest představila na sklonku listopadu francouzská společnost Airbus. Už v roce 2035 by jeden z největších výrobců letadel chtěl do vzduchu poslat zcela bezemisní stroj, jehož srdcem by byl vodíkový pohon vyvíjený ve spolupráci s výrobci pohonných jednotek GE a Safran Aircraft Engines. Jeho základnou se v následujících letech stane ikonický Airbus A380.
"V podstatě vezmeme tohle letadlo (A380), mezi zadní dveře a horní palubu přimontujeme malý pylon a na něj se posadí jednotka poháněná vodíkem," popisuje ve videu Glenn Llewellyn, viceprezident bezemisní sekce Airbusu.
Součástí systému budou kromě samotného pohonu i nádrže na tekutý vodík a propracovaný rozvodný systém. Podle Llewellyna si vše můžeme představit jako létající laboratoř, na které budou technici provádět řadu pozemních i letových zkoušek. První testovací lety jsou v plánu už na rok 2026.
Využití vodíku v letecké dopravě se může vydat dvěma směry. Přímočařejší variantou je prosté spalování vodíku v upravené turbíně. Komplikovanějším, ale ekologičtějším směrem je využití takzvaných palivových článků. Ty dokážou přeměnit vodík na elektřinu, kterou jsou následně poháněny motory. Oba způsoby pohonu lze na jednom stroji rovněž kombinovat.
V případě jednotky od Airbusu bude tekutý vodík uložen v kompozitních kryogenických nádržích a po přeměně do plynného stavu poputuje soustavou potrubí do palivových článků umístěných na pylonech. Elektrochemickou reakcí vznikající elektřina následně rozpohybuje celou mechanickou soustavu. Potřeba bude i chlazení celého systému a při reakci vznikne také určité množství odpadní vody. V porovnání se standardním pohonem jde ale o neškodné emise (podrobnější popis fungování pohonné jednotky je zde).
Okřídlený obr jako létající laboratoř
Airbus A380 je podle firmy pro testování ideální volbou. Obrovský stroj, který je certifikován pro přepravu až 850 lidí, má uvnitř dostatek prostoru pro rozměrnou pohonnou jednotku i přístroje techniků.
"A380 je velmi stabilní i v oblasti aerodynamiky. Jeden pylon na boku stroje nepředstavuje žádný větší problém," říká Mathias Andriamisaina, jeden z předních inženýrů, který se podílí na vývoji vodíkového pohonu pro Airbus.
Kromě většího vyztužení se letoun dočká i úprav interiéru. Jeho centrem se stane deset metrů dlouhý a čtyři metry široký prostor, kterému technici říkají "stan". V rámu z uhlíkových vláken budou usazeny kryogenické nádrže na vodík.
Během letových zkoušek se v uzavřeném "stanu" bude udržovat stejný atmosférický tlak jako vně letounu - na rozdíl od přetlakovaného interiéru. "Zabráníme tak tomu, aby vodík mohl unikat do prostoru letadla," vysvětluje Andriamisaina. Jedním z hlavních problémů tohoto druhu pohonu je totiž extrémní nestabilita vodíku a riziko požáru či výbuchu na palubě.
Právě bezpečnostní rizika jsou častým argumentem proti použití vodíku jako pohonu letadel. Požár na palubě je nejen podle pilotů dopravních strojů nejhorším možným krizovým scénářem, obzvlášť na dlouhých zaoceánských letech. Samostatnou kapitolou je do budoucna taky vybudování distribuční sítě vodíku, což by nejen pro letiště znamenalo obrovské investice.
Alternativou k vodíkovému pohonu je využití akumulátorů, případně solární energie. Otázkou zůstává, zda je tato technologie použitelná pro velká dopravní letadla. Současná hmotnost akumulátorů je vhodná spíše pro menší stroje, jako je například letoun Eviation Alice, který přepraví pouhých devět cestujících na vzdálenost několika stovek kilometrů.
Problém s rostoucími emisemi
Podle amerického serveru CNN tvoří celosvětová letecká doprava asi tři procenta veškerých emisí oxidu uhličitého. Evropský parlament ve své aktualizované zprávě z letošního roku uvádí, že v Evropě jde o takřka čtyři procenta. Důležitý je však rychlý nárůst v posledních desetiletích. Do roku 2019 emise skleníkových plynů z mezinárodní letecké dopravy vzrostly o 146 procent v porovnání s hodnotami z roku 1990. Určité zpomalení přišlo pouze v období pandemie covidu-19.
Mezinárodní organizace pro civilní letectví (ICAO) se před pár lety rozhodla řešit emise leteckého průmyslu přijetím vlastních směrnic. V nich vyzvala, aby se aerolinky snažily kompenzovat zvýšení emisí výsadbou stromů nebo investicemi do čistších technologií. Podle kritiků se ale už v minulosti ukázalo, že kompenzace nefungují. Částečně i kvůli tomu, že je těžké kontrolovat jejich dodržování.
Ve snaze snížit celkové emise o 55 procent do roku 2030 a dosáhnout čistých nulových emisí do roku 2050 Evropský parlament pracuje na návrzích, které mají pomoci redukovat i emise z letadel. Patří mezi ně mimo jiné revize systému pro letectví a návrhy udržitelnějších paliv pro letadla.
