Küszöbön a repülés gigászi forradalma: így változik meg örökre az utazás

Pénzcentrum: Hogyan magyarázná el laikusoknak: miért fontos a hidrogénmeghajtás a repülés jövője szempontjából?

Vanek Bálint: Alapvetően két nagyon fontos ok miatt érdekes a hidrogénhajtásról beszélgetni. Az egyik az, hogy ha hidrogént égetünk el, vagy hidrogénből üzemanyagcellával állítunk elő elektromos áramot, akkor a folyamat végterméke víz vagy vízgőz. Tehát nem szén-dioxid és nem nitrogén-oxidok – sokkal barátságosabb a környezet számára. Volt olyan kutatóintézet, ahol viccből még az üzemanyagcellából kicsöpögő vizet is megitták, hogy bizonyítsák, mennyire tiszta. Így tudunk energiát előállítani sokkal környezetbarátabb módon.

Semennyire sem ártalmas ez a folyamat a környezetre?

De, azért vannak környezeti terhei, hiszen valamilyen úton elő kell állítani a hidrogént, ez tipikusan vízbontással történik. Ha ezt például széntüzelésű erőmű áramával tesszük, akkor a teljes életciklus már nem igazán környezetbarát. Ráadásul bizonyos alkalmazásoknál – például kis hatótávolságú repülőknél vagy drónoknál – üzemanyagcellát használnak, amelyek előállítása katalizátorokat igényelhet, ezeknek pedig szintén lehet ökológiai lábnyoma.

Vanek Bálint, a HUN-REN SZTAKI SCL vezetőhelyettese

És mi a helyzet a nagy repülőgépekkel, például egy transzatlanti járattal?

Ott valószínűleg nem az üzemanyagcella a jó megoldás, hanem a hidrogén elégetése egy sugárhajtóműben. Magas hőmérsékleten viszont keletkeznek nitrogén-oxidok, ami környezeti problémát jelent. Emellett a folyékony hidrogén tárolása is kihívás: –250 °C alatt kell tartani, speciális tartályokban, amelyeknek ellen kell állniuk a hőmérsékletnek és a nyomásnak. Ezeket a tartályokat nagyon nehéz újrahasznosítani.

Amikor már lejárt az életciklusuk?

Igen. Mivel rendkívül speciális technológiával készülnek. De a jelenlegi fókusz most még inkább a biztonságon és a működésen van, nem pedig a környezetbarát tervezésen vagy az újrahasznosíthatóságon. Ha elképzeljük: a repülőgép a földön áll 20 °C-on, majd hirtelen beletöltik a –250 °C-os hidrogént, ez könnyen repedéseket okozhat. Most még ott tartunk, hogy „oldjuk meg a problémát bárhogy”, és utána gondolkodhatunk azon, hogyan tegyük az egészet környezetbarátabbá.

Miben különbözik a hidrogén a kerozintól vagy a lítium akkumulátortól?

A hidrogén tömeg szerint sokkal hatékonyabb, de térfogatban nem: egy kilogramm hidrogén sokkal nagyobb helyet foglal el, mint ugyanennyi kerozin.

Ezért a repülőgépek kialakítása teljesen más lesz: míg a kerozint a szárnyakba lehet tölteni, a hidrogénhez külön tartályok kellenek. A lítium akkumulátorhoz képest a hidrogén előnye, hogy sokkal hosszabb üzemidőt biztosít, viszont az üzemanyagcellák előállítása katalizátorokat igényelhet, amelyeknek nagyobb ökológiai lábnyoma van.

Hogyan változtatja meg mindez a repülőgépek kinézetét?

A koncepciók szerint a pilótafülke mögött és az utastér mögött is hidrogéntartály kapna helyet, hogy a tömegközéppont stabil maradjon. A szárnyak karcsúbbak és rugalmasabbak lesznek. futurisztikusabb elképzelések a csupaszárny konstrukciót favorizálják, ahol az egész gép egy nagy szárny, benne az utasokkal és a tartályokkal. Ez a forma kedvez a hidrogén tárolásának, és teljesen új vizuális élményt adna a repülésnek. A repülőgépek így sokkal inkább hasonlítanának vitorlázó gépekre, karcsú, hajlékony szárnyakkal, amelyek akár felhajthatók, hogy a jelenlegi repülőterek infrastruktúrájához is illeszkedjenek.

Milyen negatív oldalai vannak ennek a konstrukciónak?

A hidrogén színtelen, szagtalan, nehezen detektálható, és apró molekulái miatt könnyen diffundál. Ezért a tárolás és töltés speciális eszközöket igényel, például bronz eszközöket, hogy ne keletkezzen szikra. Az infrastruktúra kiépítése hatalmas feladat: minden repülőtér mellé hidrogén‑előállító állomás kellene. Emiatt tolódott az Airbus céldátuma 2035‑ről inkább 2045–2050 környékére. A légitársaságok számára óriási rizikó lenne elsőként kipróbálni, hiszen egy esetleges baleset beláthatatlan következményekkel járna.

Mikor utazhatunk hidrogénmeghajtású gépekkel Budapest és Párizs között?

Regionális gépeknél hamarabb eljöhet, hosszabb távokon inkább hidrogén‑elégetés lesz a megoldás. Már vannak prototípusok, és például a Delta Airlines is partnerségi megállapodást kötött az Airbus-al hidrogén technológia terén – egyelőre ennek inkább csak marketingértéke van, de jól mutatja már a piaci érdeklődést. A rövid távú utaknál inkább elektromos gépek jönnek, közepes távolságokon hibrid megoldások, hosszabb távokon pedig a hidrogén‑elégetés lehet a jövő. A piaci igények már megjelentek, de a széles körű elterjedéshez infrastruktúra és szabályozás kell.

Mi látszik 2025-ből nézve: az új technológia hatására olcsóbb vagy drágább lesz a repülés?

A repülés évi 4% körüli növekedése miatt kapacitáshiány várható, ezért a jövőben valószínűleg csak egyre drágábbak lesznek a jegyek, és ebbe a magasabb árba beleférhet a környezetbarátabb technológia. Az EU adópolitikával próbálja terelni a piacot, de globális összefogás nélkül nem lesz áttörés. Jól látszik, az USA és Kína részvétele nélkül az európai törekvések nem elegendőek. A jegyek drágulása azonban nem feltétlenül negatív: a kereslet és kínálat átalakulása miatt a repülés fenntarthatóbb irányba mozdulhat.

Miért kezdték drónokkal a hidrogénkísérleteket?

A SZTAKI hidrogénes multikoptere háromszor hosszabb ideig repül, mint egy akkumulátoros. Ez lehetőséget ad a repülés optimalizálására, az üzemanyagcella működésének modellezésére, és valós idejű adatfeldolgozásra. Például ipari környezetben a drón folyamatosan figyelheti a kerítést vagy a járműmozgásokat, és automatikusan detektálhatja a változásokat. A hosszabb repülési idő miatt nem lehet csak utólag elemezni az adatokat: valós időben kell feldolgozni, akár a fedélzeten, akár felhőalapú rendszerekben. Ez különösen fontos a védelmi ipar vagy az energetikai szektor számára. A drónokkal végzett kísérletek ráadásul olcsóbbak és rugalmasabbak, mint nagy gépekkel, így ideálisak a technológia kipróbálására.

Vannak nemzetközi együttműködések?

A hidrogénes drónoknál nincs szoros kollaboráció, de hasonló kutatások zajlanak Hamburgban. Más drónprojektekben viszont együttműködnek az izraeli Technionnal, a német DLR‑rel, a francia Onerával és a müncheni egyetemmel. A repülésben folyamatosan jelen vannak az európai vérkeringésben, így a jövőben újabb közös projektek várhatók. Az Airbus például kísérleteket végez hidrogén‑elégető hajtóművekkel, és vizsgálja a kondenzcsíkok hatását az üvegházhatásra. Az öböl‑országok is érdeklődnek, hiszen az olaj véges, és a hidrogén előállítása náluk különösen releváns lehet.