Учёные из Великобритании столкнулись с загадочным явлением: предложенный ими катализатор для получения водорода из аммиака повёл себя необъяснимым образом. Обычно катализаторы снижают свою активность в процессе работы, но новый, напротив, становился всё эффективнее. Это заставило исследователей изучить атомарную структуру вещества, которая, по всем признакам, нарушала законы физики.

Источник изображения: University of Nottingham

Аммиак считается одним из наиболее энергоёмких носителей. Однако для его непосредственного использования необходимо разложить его на водород (H₂) и азот (N₂). Реакция протекает наиболее эффективно в присутствии катализатора, например рутения (Ru), который является редкоземельным элементом. Исследователи с химического факультета Ноттингемского университета, в сотрудничестве с Бирмингемским университетом и Кардиффским университетом, разработали катализатор на основе графитового стержня с нанометровыми вкраплениями рутения. Нанокластеры рутения вступали в контакт с аммиаком и разлагали его на водород и азот. Удивительно, но чем дольше катализатор работал, тем выше становилась его активность — реакция ускорялась.

«Мы были удивлены, обнаружив, что активность нанокластеров рутения в углероде на самом деле увеличивается со временем, что противоречит процессам дезактивации, обычно происходящим у катализаторов в ходе их использования. Это захватывающее открытие не может быть объяснено традиционными методами анализа, поэтому мы разработали микроскопический подход для подсчёта атомов в каждом нанокластере катализатора на различных стадиях реакции с использованием сканирующей просвечивающей электронной микроскопии. Мы выявили серию тонких, но значительных преобразований на атомном уровне», — рассказал научный сотрудник химического факультета доктор Ифань Чен (Yifan Chen).

Катализирующие элементы изготавливались методом магнетронного распыления, при котором плазма в магнитных полях распыляет мишень (в данном случае рутений) и напыляет материал на носитель (графитовый стержень). Такой метод обеспечивает размещение большинства атомов катализатора на поверхности носителя, где они могут взаимодействовать с сырьём, а не остаются глубоко внутри материала.

Изучение атомарной структуры катализатора показало, что в процессе работы рутений самопроизвольно собирается в нанокластеры площадью 2–3 нм². Эти нанокластеры формируют ступенчатые усечённые пирамидки. В таком виде катализатор постепенно увеличивает площадь активной поверхности, что объясняет его возрастающую эффективность.

«Это открытие задаёт новое направление в разработке катализаторов, демонстрируя стабильную, самосовершенствующуюся систему для получения водорода из аммиака как экологически чистого источника энергии. Мы ожидаем, что этот прорыв внесёт значительный вклад в развитие технологий устойчивой энергетики, поддерживая переход к будущему с нулевым углеродным выбросом», — подытожил профессор химического факультета Андрей Хлобыстов.

На днях в Китае в воздух впервые поднялся тяжёлый беспилотный летательный аппарат с вертикальным взлётом и посадкой, двигатели которого работают на водородных топливных ячейках. Взлётная масса водородного электролёта составила 1,2 тонны. Основные двигатели аппарата выполнены поворотными, что позволяет ему после вертикального взлёта переходить в горизонтальный полёт по типу самолёта.

Источник изображения: Kuai Technology

Проектированием водородной криогенной топливной системы беспилотника DF600 Jinghong, рассчитанного на грузоподъёмность 120–160 кг, занималась компания Tongchen Cryogenic. Эта организация была основана в июле 2023 года учёными из Школы энергетической динамики Сианьского университета Цзяотун. Основатели компании имеют богатый опыт в разработке ключевых технологий сжижения, уплотнения, эффективного хранения и транспортировки водорода, а также в проведении фундаментальных исследований в области его безопасного использования.

Само воздушное судно было спроектировано другой компанией — Dream Chasing Sky Technology, основанной учёными из Университета Цинхуа. Мощные водородные топливные ячейки с воздушным охлаждением предоставила и адаптировала для беспилотника компания Beijing Jiaqing. Сообщается, что запаса топлива и производительности системы хватает для беспилотного полёта на расстояние до 1000 км.

Аппарат DF600 Jinghong с вертикальным взлётом и посадкой, имеющий массу 1,2 тонны, поднялся в небо 9 января 2025 года в зоне высокотехнологичного промышленного развития Фэнсян, расположенной в городе Баоцзи. Испытания прошли успешно, и партнёры проекта продолжат работу над совершенствованием полётных систем, а также над элементами инфраструктуры для доставки, хранения и эксплуатации водорода.

В будущей схеме безуглеродной энергетики и транспорта водород играет ключевую роль, поскольку он является самым энергоёмким видом экологически чистого топлива.

Арсенал зелёной энергетики пополнился самым мощным в мире электрогенератором на чистом водороде. Его мощность составляет 30 МВт, для чего каждый час сжигается 443,45 т водорода. Это примерно как 25 раз в час заправить один из крупнейших в мире дирижаблей «Гинденбург», печально известный катастрофой в мае 1937 года. Разработчики генератора надеются, что он поможет сгладить провалы в выработке энергии возобновляемыми источниками.

Источник изображения: Mingyang

Генератор Jupiter One разработали специалисты группы компаний Mingyang Smart Energy. Этот производитель известен созданием самых больших в мире ветряных турбин высотой до 300 метров. Ветер, как и солнце не вырабатывают энергию непрерывно. Промежутки с безветрием и ночью необходимо заполнять выработкой из иных источников. Использование водорода интересно тем, что излишки электричества во время пиковых поставок днём можно направлять на электролиз — извлечение водорода расщеплением обычной воды.

Представленный компанией Mingyang генератор способен создать буферный источник энергии для солнечных и ветряных установок. Это тем более важно, что свет и ветер вырабатывают энергию преимущественно в северных и западных районах Китая, тогда как главным потребителем остаётся восток и прибрежные районы. В связи с этим в Китае сложилась ситуация, что во время пиковой выработки около 25 % энергии из возобновляемых источников просто теряется — в стране недостаточно линий электропередач, чтобы в полном объёме передавать эту энергию на восток и юг. Эти излишки можно пустить на электролиз и затем использовать в генераторах электричества на водороде.

Jupiter One сжигает столько водорода в час, что можно было бы заправить 78 487 автомобилей Toyota Mirai с водородными ячейками

Генератор Jupiter One имеет десять камер сгорания. Водород — капризное и опасное топливо. Для согласованной работы всех камер пришлось решить множество задач, чтобы воспламенение и сгорание топлива всё время оставались под контролем.

Toyota представила концепт инновационной системы для повышения эффективности автомобилей, работающих на жидком водороде. Система позволяет повторно использовать испаряющийся водород благодаря насосу с самонагнетателем, при этом значительно уменьшая потерю топлива.

Источник изображения: Toyota

Японский автопроизводитель продолжает активно развивать водородные технологии. В 2023 году Toyota представила концепт GR Corolla H2 с системой хранения жидкого водорода при температуре -253 градуса Цельсия. Однако, несмотря на использование сверхнизких температур, позволяющих предотвратить закипание жидкости, часть водорода всё равно испаряется, увеличивая потерю топлива.

Для решения проблемы Toyota представила на гонке Super Taikyu Series 2024 новую технологию топливного насоса с самонагнетателем. Эта система использует давление испаряющегося водорода для его сжатия в 2-4 раза, превращая в топливо, которое можно использовать повторно, без дополнительных затрат энергии. Но и это ещё не всё. В дальнейшем планируется использовать остатки испаряющегося водорода для питания топливного элемента, который будет обеспечивать работу водородного насоса, дополнительно повысив эффективность системы.

Источник изображения: Toyota

Стоит отметить, что работа с жидким водородом сопряжена с рядом технических сложностей, связанных как с хранением, так и с конфигурацией всей системы. Профессор Вашингтонского государственного университета, доктор Джейкоб Личман (Jacob Leachman) подчёркивает, что водородные насосы являются самыми уязвимыми компонентами во всех водородных системах — как криогенных, так и газообразных, он считает, что Toyota совершила прорыв, разработав насос, который использует криогенную установку для сжатия водорода. «Это прогресс, который необходимый всем, кто разрабатывает автомобили на жидком водороде», — сказал Личман.

Одновременно профессор отмечает, что одной из главных проблем остаётся герметизация контейнеров с жидким водородом. Если водород закипает внутри закрытой ёмкости, давление может возрасти до 140 мегапаскалей (МПа), что создаёт дополнительные сложности для разработчиков таких систем.

Компания Hyundai представила концепт внедорожника Initium на водородном топливе, запас хода которого составляет более 640 км. Концепт обещает высокую производительность, стильный дизайн и использование топливных элементов третьего поколения.

Источник изображения: Hyundai

Хотя технические характеристики автомобиля пока остаются в секрете, известно, что Initium будет оснащён большими водородными баками и шинами с низким сопротивлением качению для увеличения запаса хода. Hyundai заявляет, что автомобиль сможет проехать более 400 миль (640 км) на одной заправке водородных баков, при этом мощность его двигателя составит 150 кВт.

В сравнении с текущей моделью Hyundai Nexo, который разгоняется до 96 км/ч за 8,4 секунды, разгон до 100 км/ч у Initium сократился до 8 секунд. «Это выдающиеся показатели по сравнению с конкурирующими автомобилями на топливных элементах», — отметил на презентации в Сеуле Чжин Хван Чжун (Jin Hwan Jung), старший вице-президент Hyundai, отвечающий за разработку транспортных технологий.

Источник изображения: Hyundai

Initium станет флагманом водородной линейки Hyundai и будет использовать топливные элементы третьего поколения. По словам представителей компании, новые топливные элементы будут на 40 % долговечней, чем у Nexo. Также автомобиль будет оснащён функцией Vehicle-to-Load (V2L), что позволит использовать его как источник питания. Полностью заправленный Initium сможет вырабатывать до 100 кВт·ч энергии. Для сравнения, этого достаточно для обеспечения электроэнергией одного жилого корейского дома средних размеров в течение 10 дней.

Источник изображения: Hyundai

Дизайн Initium выполнен в новом дизайне «Art of Steel». По словам главы глобального дизайна Hyundai и Genesis Санг Юп Ли (SangYup Lee), концепт сочетает в себе прочность и эстетическую привлекательность стали. «Мы использовали новый подход к материалам и придали стали форму, которая подчёркивает её красоту», — отметил он.

Экстерьер отличается массивными арками колёс и угловатыми формами, что придаёт ему брутальный вид. Однако, чтобы избежать чрезмерной угловатости, дизайнеры добавили плавные линии в заднее окно и сделали 21-дюймовые колёса несколько изогнутыми. Освещение выполнено в фирменном стиле Hyundai с использованием пикселей, которые можно увидеть на фарах, решётке радиатора и интегрированных рейлингах на крыше.

Источник изображения: Hyundai

Hyundai также уделила внимание развитию водородной инфраструктуры (в настоящий момент в Южной Корее насчитывается около 200 станций заправки водородом). Initium будет оснащён навигационной системой, которая поможет водителям планировать маршруты с учётом доступности станций и времени ожидания своей очереди. Президент Hyundai Джэй Хун Чанг (Jaehoon Chang) подчеркнул, что компания намерена развивать водородную экосистему для создания «чистого, тихого и безопасного» транспорта. Автомобиль планируется запустить в производство весной 2025 года.

Швейцарская компания Stadler Rail представила RS Zero — первый в мире поезд, способный работать как на водороде, так и на электричестве, сообщает New Atlas. Ранее, всего несколько месяцев назад, Stadler установил мировой рекорд Гиннесса с водородным поездом Flirt H2, который смог проехать без дозаправки более 2800 км.

Источник изображения: Stadler

RS Zero заменит популярный, но устаревающий поезд Stadler RS1, работающий на дизельном и биодизельном топливе из рапсового масла, который курсирует по железным дорогам Европы уже с 1996 года. Новый поезд разработан специально для небольших региональных линий, где электрификация путей затруднена. Благодаря относительно лёгкой конструкции и возможности переключаться между водородным и электрическим режимами RS Zero подходит для таких маршрутов как нельзя лучше.

«Наша цель заключалась в том, чтобы разработать лёгкий поезд, который может работать без выбросов на второстепенных маршрутах, — заявил исполнительный вице-президент Stadler Ансгар Брокмайер (Ansgar Brockmeyer). — С RS Zero мы можем предложить клиентам поезд, который максимально комфортен, эффективен и доступен для всех пассажиров, включая людей с ограниченными возможностями». Вагоны имеют низкий уровень пола и безбарьерную зону, а также многофункциональную зону для велосипедов и другого громоздкого багажа, что действительно делает их удобными для различных категорий пассажиров.

RS Zero будет доступен в одно- и двухвагонной конфигурациях. Водородная версия поезда сможет преодолевать до 1000 км без дозаправки, в то время как запас хода на аккумуляторах составит от 90 до 180 км. Максимальная скорость поезда составит 120 км/ч. Предлагая две опции на выбор, компания предоставит операторам гибкость в выборе топлива и конфигурации поезда в зависимости от их потребностей.

Важно отметить, что с учётом своих экологических принципов, Stadler использует для внутренней отделки 98 % возобновляемых материалов для напольного покрытия и переработанные материалы для боковых стенок, включая PET-бутылки. Кроме того, система климат-контроля использует экологически чистый хладагент. Прототип водородного поезда будет представлен на выставке InnoTrans 2024 в Берлине в конце этого месяца.

Специалисты лаборатории Tianmushan Laboratory Ханчжоуского инновационного института при Пекинском университете авиации и космонавтики выполнили запуск Tianmushan No.1 — первого в мире многороторного беспилотника на водородном топливе, способного находиться в воздухе до 4 часов. В ходе тестовых испытаний дрон пролетел 100 км за 1,5 часа, сообщается на сайте лаборатории.

Источник изображений: Tianmushan Laboratory

В Tianmushan Laboratory также сообщили, что корпус беспилотника изготовлен из лёгкого и прочного углеродного волокна, благодаря чему его вес составляет всего 19 кг. Дрон способен нести на борту до 6 кг груза.

В качестве источника питания в Tianmushan No.1 используется система водородных топливных элементов, превосходящая в пять-шесть раз обычные литиевые батареи по плотности энергии. Также беспилотник оснащён системой парашютов, обеспечивающей сохранность агрегата в случае внезапной поломки двигателей.

Кроме того, беспилотник обладает устойчивостью к низким температурам, что позволяет его использовать в северных регионах с суровыми погодным условиями для разведки нефти и газа, проверки линий электроснабжения, аварийно-спасательных работ, охраны лесов и мониторинга водного хозяйства, рассказали в Tianmushan Laboratory.

В январе 2024 года Tianmu Mountain No.1 завершил лётные испытания в экстремально холодных условиях в Гэньхэ (Внутренняя Монголия), став первым многороторным дроном, находившимся в полёте в течение более 100 минут при температуре -40 ℃. А 22 августа 2024 года дрон прошёл испытания в условиях высокогорья на высоте более 4500 метров в округе Линьчжи в Тибетском автономном регионе Китая.

По сообщению Reuters, подконтрольная Саудовской Аравии компания планирует в начале 2025 года начать строительство в новой столице Египта первой в своём роде 55-этажной офисной башни. Львиную долю энергии небоскрёб станет получать с помощью утилизации чистого водорода, который будет подаваться туда в жидком виде. Стоимость проекта достигает $1 млрд. Он станет примером устойчивой экономики, жизни и производства.

Источник изображения: Forbes

Рамочное решение о реализации проекта было подписано в последний день 53 Всемирного экономического форума в Давосе в январе 2023 года. Строительные работы будет контролировать саудовская компания Magnom Properties — дочка саудовской промышленной группы Rawabi Holding. Заказчик башни — медиагруппа Forbes. Рабочее название проекта — Forbes International Tower. Это будет первая коммерческая башня Forbes. Медиагруппа рассчитывает зарабатывать на аренде офисов в новой административной столице Египта, которая несколько лет назад начала возводиться к востоку от Каира.

Солнечные панели будут встроены в фасад башни и смогут обеспечивать её потребности в электричестве на 25 %. Остальное электричество будет получаться из поставляемого в башню водорода. Проект не предусматривает никакого сотрудничества с коммунальными службами Египта, который время от времени сталкивается с перебоями в подаче энергии. Для Magnom Properties это станет пробным камнем. Затем по данному проекту планируется построить аналогичные башни в Дубае и Эр-Рияде.

В здании будет два сверхскоростных VIP-лифта и вертолётная площадка на крыше. Безопасность обеспечат новейшие системы предотвращения вторжений как физических, так и кибернетических. Автоматика, искусственный интеллект, новые подходы в организации офисного пространства и так далее — будет всё самое лучшее, что обойдётся заказчику в изрядную сумму. Для сравнения, около 20 похожих башен рядом построили китайцы — фактически целый квартал, что обошлось властям Египта всего в $3 млрд.

Детальная проработка здания поручена архитектурной группе AS+GG из Чикаго (архитектор Адриан Смит (Adrian Smith) и компания Gordon Gill Architecture). Строительство объекта должно стартовать в начале 2025 года и обещает завершиться к 2030 году.

С 19 июля по заливу Сан-Франциско начнёт регулярные рейсы первый в мире коммерческий пассажирский паром на водородном топливе. В течение шести месяцев (пока будут длиться испытания судна) услуга будет бесплатной. В каждый рейс судно сможет брать до 75 пассажиров. По словам властей, этот маленький шаг станет первым на пути к безуглеродному морскому судоходству.

Источник изображений: AP/Terry Chea

Судно-катамаран MV Sea Change длиной 21 м построено компаниями Bay Ship and Yacht в Аламеде, Калифорния, а также All-American Marine в Беллингеме, Вашингтон. Его электрические силовые установки питаются от энергии, вырабатываемой топливными водородными ячейками. Запаса водорода на борту хватит для преодоления 300 морских миль (555 км) или путешествия длительностью 16 часов. Сколько именно и в каком режиме судно будет проводить в пути, не уточняется. Сказано, что оно будет курсировать вдоль побережья по заливу от пирса 41 к пирсу у центрального пассажирского терминала Сан-Франциско.

Водородное топливо обещает стать центральным в усилиях стран по декарбонизации транспорта от грузового автомобильного до железнодорожного, авиационного и судоходного. Но произойдёт это лишь тогда, когда водород будет производиться с использованием возобновляемой энергетики. В таком случае он будет получаться с помощью электролиза — расщепления воды на водород и кислород под воздействием электричества, а электричество будет генерироваться солнечными и ветряными электростанциями. В этом идеальном мире из выхлопных труб транспортных средств будет вытекать обычная вода, а не углекислый газ с примесями тяжёлых металлов.

Ещё раньше топливные ячейки для судоходства стали использовать в Европе. Так, с лета 2023 года по Рейну начал курсировать контейнеровоз на водородном топливе. Вскоре парк таких судов будет насчитывать не один десяток штук. Опыт США с водородными пассажирскими паромами станет ещё одним вкладом в копилку безуглеродного судоходства и примером практической реализации экологически чистых транспортных технологий.

Joby Aviation находится в паре лет от коммерческого запуска городского сервиса аэротакси на электрических летательных аппаратах с вертикальным взлётом и посадкой (eVTOL). Тем не менее, компания уже начала работу над новым направлением — организацией междугородних перелётов с использованием водородно-электрических летательных аппаратов, пишет ресурс TechCrunch.

Источник изображения: Joby Aviation

Недавно Joby провела испытательный полёт прототипа водородно-электрического летательного аппарата на 842 км. В качестве прототипа выступал модифицированный eVTOL разработчика, в который установили электрическую двигательную установку с водородным топливным элементом. Как объяснили в компании, это был демонстрационный полёт с целью открыть дискуссию с производителями «зелёного» водорода и регулирующими органами по поводу данного вида транспорта.

«Это важный момент, когда мы можем начать диалог с регулирующими органами, как здесь, в США, так и по всему миру, чтобы заявить, что технология уже здесь, технология готова, и пришло время собрать всё необходимое для подтверждения этого», — заявил ДжоБен Бевирт (JoeBen Bevirt), генеральный директор Joby.

Если самолёт на электрической тяге имеет дальность полёта около 100 миль, то использование водорода позволит значительно увеличить расстояние перелёта. «Если вы хотите путешествовать на большие расстояния или оставаться в воздухе в течение длительного времени, водородно-электрический вариант меняет правила игры», — утверждает Бевирт.

Для компании перевод своих электрических летательных аппаратов на водород не составит труда, поскольку порядка 90 % компонентов не придётся менять. Вместе с тем у экспертов есть сомнения по поводу возможности обеспечения водородно-электрических летательных аппаратов необходимой инфраструктурой. «Индустрия уже ломает голову над тем, как обеспечить аккумуляторные электрические самолёты инфраструктурой зарядки в аэропортах, — сообщил ресурсу TechCrunch Сайрус Сигари (Cyrus Sigari), соучредитель и управляющий партнёр VC Up Partners. — Добавление водородных заправочных станций в это уравнение создаст ещё больше проблем».

Однако Бевирт не видит в этом большого препятствия. Он сообщил, что его компания уже ведёт переговоры со многими аэропортами в США и по всему миру, которые внедряют инфраструктуру для заправки жидким водородом.

Исследователи научной сети им. Фраунгофера (Fraunhofer) представили автономный компактный модуль по извлечению водорода из воды с помощью энергии Солнца. Модуль поддерживает простое масштабирование. Со 100 м² модулей в год можно получить 30 кг водорода, что обеспечит среднестатистическому легковому автомобилю пробег до 20 тыс. км.

Quadratisch, Praktisch, Gut. Источник изображения: Fraunhofer IKTS

Предложенная немецкими специалистами разработка использует эффект фотоэлектрохимической катализации. Это не электролизёр, который расщепляет воду на кислород и водород с помощью электрического тока, хотя обычные солнечные панели также встроены в данный модуль. Вырабатываемая солнечными панелями энергия используется для «турбонаддува», что ускоряет реакцию по извлечению водорода из воды.

Основную работу по расщеплению воды на кислород и водород выполняет катализатор, произведённый из почти что обычного листового стекла. На стекло методом осаждения в вакууме наносятся специально подобранные материалы, плёнка которых получается не толще нескольких нанометров с каждой стороны. Точность нанесения также играет роль в увеличении эффективности катализатора, как и выбранные для этого полупроводниковые материалы.

Когда солнечный свет падает на стекло, коротковолновое излучение поглощается на его внешней поверхности и производит кислород. Длинноволновое излучение проникает вовнутрь и на внутреннем покрытии производит водород. Оба газа разделены перегородкой и собираются раздельно. При размерах рабочей поверхности модуля 50 см², поле из модулей площадью 100 м² позволит каждый год производить до 30 кг экологически чистого водорода. Для автомобиля на водородном топливе это обеспечит пробег от 15 000 до 20 000 км, что примерно соответствует годовому пробегу среднестатистического автомобиля в России.

Добавим, фотоэлектрические катализаторы — это изобретение не сегодняшнего дня. Но у них всегда была одна серьёзная проблема — очень быстрый износ. Как с этим обстоят дела у немецких модулей, не уточняется.

Популярный американский авиаперевозчик — компания American Airlines — расширила инвестиции в разработчика водородно-электрических авиационных технологий компанию ZeroAvia. В качестве ещё одной гарантии поддержки сотрудничества, American Airlines договорилась приобрести у ZeroAvia сто водородно-электрических двигателей для модернизации самолётов для региональных полётов.

Рендер самолёта на водородном топливе. Источник изображения: ZeroAvia

Подробности неизвестны, но ZeroAvia работает, в том числе, над водородно-электрическими силовыми установками мощностью до 5 МВт. Для регионального самолёта будет достаточно двух таких установок. В планах American Airlines создать экологически чистые самолёты на 40–80 мест с дальностью полёта до 1000 км. Ожидается, что поставки силовых установок для таких самолётов стартуют в 2027 году.

Пока же ZeroAvia подняла в воздух 19-местный двухмоторный самолёт Dornier 228, на котором была установлена силовая водородно-электрическая установка с одним двигателем. Второй двигатель был стандартный турбированый Honeywell TPE-331 для создания дополнительной тяги при взлёте и страховки. Мощность демонстрационной силовой установки составляла 600 кВт. Поэтому путь к 2–5 МВт решениям будет неблизким, хотя до 2027 года в этом смысле рукой подать.

Также ZeroAvia работает над экологическими силовыми установками для грузовых дронов и над самолётными системами для Alaska Airlines и American Airlines, в частности, для экологической модернизации самолётов Bombardier CRJ700. Интересно добавить, что компания планирует взять на вооружение технологию охлаждённого и дополнительно сжатого водорода, что повысит вместимость топливных баков и, соответственно, дальность перелётов при полной заправке.

Финансирование ZeroAvia со стороны American Airlines стало последовательным вкладом в череде сборов компании на развитие и создание производства передовых авиационных силовых установок и двигателей. Кто ещё участвовал в C-раунде по сбору инвестиций, и какую сумму выделила на это American Airlines, не уточняется.

На выставке MOVE Expo генеральный директор компании Sirius Aviation, Алексей Попов, за плечами у которого руководство авиазаводами в Киеве и Харькове, представил внешний вид и внутренне убранство роскошного электролёта CEO Jet с вертикальными взлётом и посадкой. Изюминка проекта — силовая установка на сжиженном водороде и топливных ячейках, разработка которой близка к завершению. Это обеспечит дальность полёта более 1850 км в тишине и комфорте.

Источник изображений: Sirius Aviation

Формально об электролёте Sirius Aviation стало известно ещё в январе этого года. Тогда в аэропорту Пайерн в Швейцарии была проведена живая демонстрация работы прототипа силовой водородной установки. Сегодня в Лондоне компания показала развёрнутые рендеры внешнего вида электролёта CEO Jet, его туристической версии Adventure Jet с возможностью посадки на воду и интерьера трёхместной версии CEO Jet, а также дизайн кабины пилота.

Представленные изображения дают полное представление о том комфорте, который пассажиры будут испытывать в полёте. С учётом максимальной дальности полёта 1851 км (1150 миль) с крейсерской скоростью 515 км/ч полёт продлится свыше трёх часов, так что комфорт будет не лишним. В проектировании салона и места пилота компании Sirius Aviation помогали специалисты по дизайну автомобилей — партнёры в лице компаний BMW Designworks и Sauber Group.

По словам генерального директора компании Sirius Aviation, водородная силовая установка готова на 70 %. Электролёт будет питаться в основном от топливных ячеек. Аккумулятор будет работать не более 90 с за весь перелёт и сможет подзаряжаться в воздухе. Пятиместная версия электролёта (Millennium) будет преодолевать чуть меньшие расстояния на полном баке водорода — до 1046 км.

Отдельный интерес представляет версия Adventure Jet с понтонами для посадки на воду, пылевой защитой вентиляторов и прочим туристическим обвесом. Во всех случаях планер реализуется по схеме «утка» с двумя короткими крыльями спереди и двумя длинными основными ближе к хвостовой части. Электролёт использует для полёта канальные вентиляторы оригинальной конструкции на поворотных крыльях. Это позволит ему вертикально взлетать и садиться, переходя в воздухе в самолётный режим полёта.

Дизайном машин и техническими вопросами в компании Sirius Aviation ведают последний директор «Антонова» Александр Лось и выпускник Харьковского авиационного института Евгений Кононихин. К массовому производству коммерческих машин компания обещает приступить в 2028 году.

На днях из сухого дока компании Feadship в Амстердаме вышла первая в мире суперъяхта на водородном топливе. Судно Проекта 821 достигает 100 м в длину и запасает 4 т водорода под давлением. Реализация проекта в «железе» позволит на практике испытать водородные технологии в деле в сфере элитного судоходства. Это первые, но важные шаги в мире экологически чистых круизов.

Источник изображений: Feadship

Несмотря на громкие заявления, яхта пока не способна совершать переходы на одном лишь водороде. Ей всё ещё нужно дизельное топливо. Для питания силовых установок используется биодизель. Водородные ячейки в количестве 16 штук обеспечивают поддержку «гостиничного режима» — освещения, отопления и кондиционирования, но покрывают не более 80 % спроса. При необходимости судно может передвигаться на водороде на короткие дистанции на скорости до 18 км/ч.

В целом для хранения водородного топлива необходимо на порядок больше судового пространства, чем для хранения дизельного топлива, хотя энергоёмкость водорода, наоборот, на порядок превышает дизельное топливо по этому показателю. Проблема в специальных условиях хранения водорода, которому необходимо охлаждение до -253 °C, а это резервуары с двойными стенками и серьёзная теплоизоляция, не говоря о мерах предосторожности при эксплуатации оборудования под давлением. Также обслуживание топливных ячеек требует места для силовых щитов и пультов управления. Из-за всего этого, в частности, суперъяхта получилась очень длинной.

Разработчики не скрывают, что яхта Проекта 821 — это пробный шаг, для разработки и доведения которого до спуска на воду пришлось также создавать уникальную нормативную базу, в чём компании помогли такие киты бизнеса, как Edmiston и Lloyd Register. Водородные ячейки на борту судна помогут ему быть экологичным на стоянках и при проходе курортных зон. Когда-нибудь водородное топливо обеспечит полноценную работу силовых машин суперъяхты. Без этого первого шага подобное никогда бы не произошло.

Поезд на водородном топливе, построенный швейцарской компанией Stadler, установил новый мировой рекорд Гиннеса (GWR), проехав без остановок 2803 км за 46 часов. Этот результат был достигнут с использованием управляемого инженерами компании двухвагонного пассажирского состава с водородным двигателем на специальном испытательном полигоне в штате Колорадо, США.

Источник изображения: Stadler

Электропоезда отлично зарекомендовали себя на протяжении более полувека, но и они не лишены недостатков. В частности, они нуждаются в дополнительной инфраструктуре в виде воздушных линий электропередач. К тому же электроэнергия может вырабатываться загрязняющими природу методами, например сжиганием угля или природного газа, что противоречит задаче декарбонизации транспорта. Именно здесь могут помочь поезда на водородном топливе.

Поезд на водородном топливе, построенный компанией Stadler, называется FLIRT H₂. Он состоит из двух пассажирских вагонов с силовым агрегатом посередине. Водород преобразуется в электричество при помощи топливных элементов. Система использует промежуточный аккумулятор, который позволяет рекуперировать энергию при торможении поезда, тем самым повышая общий КПД.

Рекорд был установлен вечером 20 марта в присутствии представителей GWR. Инженеры Stadler управляли поездом посменно всю ночь и весь следующий день. За 46 часов безостановочного движения поезд на одной заправке преодолел 2803 км. Это расстояние в шесть раз превышает заявленную автономность FLIRT H₂ в 460 км.

Вряд ли подобный результат удастся повторить в реальных сценариях эксплуатации, поскольку во время рекордного заезда поезд равномерно двигался по участку пути без уклонов. Тем не менее, это стало удачной демонстрацией применимости водородного топлива в качестве потенциального источника энергии для железнодорожного транспорта.

FLIRT H₂ может перевозить 108 пассажиров с максимальной скоростью 130 км/ч и рассчитан на работу в течение полного дня без дозаправки. Поезд может эксплуатироваться при высокой температуре окружающей среды вплоть до 49 °C. Первоначально водородный состав создавался по заказу транспортного управления округа Сан-Бернардино. В 2023 году транспортное управление штата Калифорния заказало четыре поезда FLIRT H₂ в четырёхвагонной компоновке.

«Компания Stadler постоянно уделяет внимание будущему железнодорожного транспорта с альтернативными системами привода, разрабатывая инновационные технологии, — заявил генеральный директор Stadler Мартин Риттер (Martin Ritter). — Используя водород в качестве экологически чистого источника энергии, мы вносим активный вклад в защиту окружающей среды и формируем устойчивые путешествия будущего с нулевым уровнем выбросов».