11 ธ.ค. เวลา 07:28 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
พิพิธภัณฑ์กองทัพอากาศและการบินแห่งชาติ

เครื่องบิน Airbus พลังงานไฮโดรเจน

ในปัจจุบัน Airbus ยังไม่ได้เริ่มต้นใช้เครื่องบินพลังงานไฮโดรเจนในการให้บริการผู้โดยสารจริง แต่กำลังดำเนินโครงการพัฒนาเทคโนโลยีนี้อย่างต่อเนื่อง โดยมุ่งเป้าที่จะเปิดตัวเครื่องบินโดยสารพลังงานไฮโดรเจนเชิงพาณิชย์ภายในปี 2035 ภายใต้โครงการ "ZEROe" ซึ่งประกอบด้วยแนวคิดเครื่องบินหลากหลายรูปแบบ เช่น เครื่องยนต์ไฮโดรเจนเทอร์โบแฟน และเครื่องยนต์เทอร์โบพรอพ ที่เหมาะสำหรับเส้นทางบินระยะสั้นถึงปานกลาง
ปัจจุบัน Airbus ได้ทำการทดสอบเทคโนโลยีนี้ในเครื่องบิน A380 ที่ปรับแต่งพิเศษเพื่อรองรับถังบรรจุไฮโดรเจน รวมถึงการพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่เปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีดังกล่าวยังอยู่ในขั้นตอนการทดลองและพัฒนา
หากสนใจข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงการพลังงานไฮโดรเจนของ Airbus สามารถดูรายละเอียดได้จากเว็บไซต์ ครับ
การพัฒนาไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกมีเป้าหมายสำคัญหลายประการที่เกี่ยวข้องกับความยั่งยืนและการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม:
1. ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gas Emissions)
ไฮโดรเจนเป็นพลังงานสะอาด เมื่อใช้ในกระบวนการสันดาปกับออกซิเจน จะเกิดเพียงน้ำเป็นของเสีย แทนที่จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีส่วนทำให้โลกร้อน การใช้ไฮโดรเจนในอุตสาหกรรมการบินจึงเป็นวิธีหนึ่งในการลดมลภาวะจากการเดินทาง
2. ความยั่งยืนของพลังงาน
ไฮโดรเจนสามารถผลิตได้จากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีจำกัด และยังสนับสนุนการพัฒนาระบบพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
3. พลังงานที่หลากหลายและมีประสิทธิภาพสูง
ไฮโดรเจนสามารถนำมาใช้ได้หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นในเครื่องยนต์สันดาป, เซลล์เชื้อเพลิงไฟฟ้า, หรือการผลิตกระแสไฟฟ้า ทำให้เป็นแหล่งพลังงานที่ยืดหยุ่นและตอบสนองความต้องการในหลายอุตสาหกรรม
4. ศักยภาพในอุตสาหกรรมการบิน
การใช้ไฮโดรเจนช่วยให้อุตสาหกรรมการบินลดต้นทุนการดำเนินงานในระยะยาว ลดการปล่อยมลพิษ และตอบโจทย์ความต้องการด้านความยั่งยืนของผู้โดยสารและหน่วยงานกำกับดูแล
5. การลดต้นทุนระยะยาว
แม้ว่าการพัฒนาและโครงสร้างพื้นฐานไฮโดรเจนในช่วงแรกจะมีค่าใช้จ่ายสูง แต่ในระยะยาว หากมีการผลิตและการใช้งานในวงกว้าง ต้นทุนจะลดลงและมีความคุ้มค่ามากขึ้น โดยเฉพาะในด้านการผลิตไฟฟ้าและการขนส่ง
พลังงานไฮโดรเจนจึงถือเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่จะช่วยสร้างความสมดุลระหว่างความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและความยั่งยืนของสิ่งแวดล้อมในอนาคต.
สมรรถนะของอากาศยานที่ใช้ระบบไฮโดรเจนเทียบกับระบบน้ำมันมีข้อแตกต่างที่สำคัญหลายประการ ซึ่งสามารถพิจารณาได้ในด้านต่อไปนี้:
1. ประสิทธิภาพพลังงาน
ระบบน้ำมัน: น้ำมันมีพลังงานเชิงความหนาแน่นที่สูงกว่าไฮโดรเจน (hydrogen energy density by volume) ซึ่งทำให้เครื่องบินสามารถบินระยะไกลได้โดยไม่ต้องเพิ่มขนาดถังเชื้อเพลิงมากนัก
ระบบไฮโดรเจน: ไฮโดรเจนมีพลังงานเชิงน้ำหนักที่สูงกว่า (specific energy) แต่ปัญหาอยู่ที่ต้องจัดเก็บในรูปของเหลวที่อุณหภูมิต่ำมาก (-253°C) หรือในถังความดันสูง ทำให้ระบบจัดเก็บซับซ้อนและหนักขึ้น ส่งผลให้สมรรถนะโดยรวมอาจด้อยกว่าในระยะทางไกล
2. การปล่อยมลพิษ
ระบบน้ำมัน: ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) และมลพิษอื่น ๆ ซึ่งเป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมหลักในปัจจุบัน
ระบบไฮโดรเจน: ไม่มีการปล่อย CO₂ หรือมลพิษอื่น ๆ โดยผลลัพธ์ของการเผาไหม้ไฮโดรเจนมีเพียงน้ำเท่านั้น ทำให้เหมาะสมกับเป้าหมายลดการปล่อยมลพิษในอุตสาหกรรมการบิน
3. ระยะทางและขนาดอากาศยาน
ระบบน้ำมัน: เหมาะกับเครื่องบินขนาดใหญ่และเส้นทางระยะไกล เพราะสามารถจัดเก็บพลังงานได้หนาแน่นในพื้นที่จำกัด
ระบบไฮโดรเจน: ในปัจจุบัน ไฮโดรเจนเหมาะกับเครื่องบินขนาดเล็กถึงกลาง และระยะทางสั้นถึงปานกลาง (ไม่เกิน 1,600 กิโลเมตร) เนื่องจากการจัดเก็บใช้พื้นที่มากกว่า
4. ความปลอดภัย
ระบบน้ำมัน: มีความเสี่ยงจากการรั่วไหลและการลุกไหม้ แต่เทคโนโลยีด้านความปลอดภัยพัฒนามาอย่างยาวนาน
ระบบไฮโดรเจน: ไฮโดรเจนไวไฟและจัดเก็บยากกว่าน้ำมัน แต่การพัฒนาโครงสร้างถังเก็บและระบบความปลอดภัยกำลังปรับปรุงอย่างรวดเร็วเพื่อรองรับการใช้งานในอนาคต
5. ค่าใช้จ่าย
ระบบน้ำมัน: ค่าใช้จ่ายเริ่มต้นต่ำกว่า และมีโครงสร้างพื้นฐานรองรับอยู่แล้ว
ระบบไฮโดรเจน: ค่าใช้จ่ายสูงในระยะเริ่มต้นจากการพัฒนาเทคโนโลยีและโครงสร้างพื้นฐานใหม่ แต่ต้นทุนคาดว่าจะลดลงเมื่อเทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้งานในวงกว้าง
สรุป
ระบบไฮโดรเจนยังอยู่ในช่วงพัฒนา และเหมาะสำหรับเครื่องบินขนาดเล็กหรือกลางในระยะสั้นถึงปานกลาง ขณะที่ระบบน้ำมันยังคงได้เปรียบในด้านการบินระยะไกลและขนาดใหญ่ แต่ระบบไฮโดรเจนเป็นแนวทางที่สำคัญสำหรับอนาคตเมื่อพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมและความยั่งยืน
ค่าตั๋วเครื่องบินที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนมีแนวโน้มที่จะสูงขึ้นในช่วงแรก เนื่องจากต้นทุนการพัฒนาเทคโนโลยีและโครงสร้างพื้นฐานที่เกี่ยวข้อง เช่น การผลิต การจัดเก็บ และสถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจน มีค่าใช้จ่ายสูง อย่างไรก็ตาม ในระยะยาว หากเทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้ในวงกว้าง ต้นทุนจะลดลง และอาจส่งผลให้ค่าตั๋วถูกลงได้ในที่สุด
ปัจจัยที่ส่งผลต่อค่าตั๋วมีดังนี้:
1. ต้นทุนเริ่มต้นสูง: การพัฒนาเครื่องบินและระบบสนับสนุนที่ใช้ไฮโดรเจนต้องการการลงทุนมหาศาล เช่น การสร้างถังเก็บไฮโดรเจนเหลวและระบบเติมเชื้อเพลิงพิเศษ
2. ขนาดและระยะการบิน: เครื่องบินไฮโดรเจนเหมาะกับระยะบินสั้นถึงปานกลางในช่วงแรก ซึ่งอาจไม่ได้ทดแทนเที่ยวบินระยะไกลที่มีราคาคุ้มค่าในปัจจุบัน
3. ความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ: เมื่อเทคโนโลยีได้รับการพัฒนาและใช้ในวงกว้าง ต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนอาจลดลง ส่งผลให้ค่าตั๋วสามารถแข่งขันได้กับเครื่องบินที่ใช้น้ำมัน
สรุปแล้ว ในช่วงเริ่มต้น ค่าตั๋วอาจแพงขึ้นเนื่องจากต้นทุนการเปลี่ยนผ่านเทคโนโลยี แต่ในระยะยาว ค่าตั๋วอาจถูกลงหรือมีราคาใกล้เคียงกับปัจจุบัน หากเทคโนโลยีไฮโดรเจนได้รับการพัฒนาและใช้งานอย่างแพร่หลาย.
ขอบคุณข้อมูลจาก Chat GPT และ รูปสวยๆ จากพี่ไพบูลย์
โฆษณา