Động cơ máy bay dùng 100% nhiên liệu hydro

Cuộc thử nghiệm diễn ra tại một căn cứ quân sự Anh, động cơ mới chưa được lắp vào máy bay.

Ngành hàng không hiện tạo ra khoảng 2% lượng khí thải carbon toàn cầu, vì vậy cần phát triển giải pháp thân thiện hơn với môi trường để cung cấp nhiên liệu cho máy bay. Rolls-Royce hy vọng hydro sẽ là giải pháp tốt.

Hầu hết động cơ máy bay sử dụng nhiên liệu phản lực dựa trên dầu hỏa, giải phóng khí CO2 khi bị đốt cháy. Một số hãng hàng không dùng thêm nhiên liệu bền vững (SAF) được sản xuất từ nguyên liệu ban đầu có thể tái tạo như dầu ăn đã qua sử dụng, phế liệu thực phẩm và thân cây ngô. Dù quy trình sản xuất thân thiện với môi trường nhưng SAF có tính chất hóa học giống như dầu hỏa nên vẫn tạo ra lượng CO2 tương đương dùng dầu hỏa.

Hydro đem đến một lựa chọn tiềm năng hơn. Nhiên liệu này lúc cháy chủ yếu tạo ra hơi nước cùng một ít chất gây ô nhiễm, chẳng hạn như N2O.

Chỉ cần được sản xuất bằng các dạng điện năng tái tạo như gió hay sóng thì hydro là nhiên liệu trung hòa carbon hợp pháp. Trong thử nghiệm vừa thực hiện, Rolls-Royce dùng hydro được sản xuất bằng năng lượng thủy triều từ Trung tâm Năng lượng hàng hải châu Âu ở quần đảo Orkney.

Hydro có thể cung cấp năng lượng cho máy bay theo 2 cách: là nguồn nhiên liệu cho pin cung cấp năng lượng cho động cơ điện hoặc bằng cách đốt cháy trực tiếp. Rolls-Royce và EasyJet đi theo cách thứ 2, họ cải tiến động cơ AE 2100-A thành dạng đốt cháy hydro thay vì nhiên liệu phản lực. Hai đơn vị dự định triển khai thử nghiệm quy mô lớn hơn với động cơ Pearl 15, sau đó là một chuyến bay thử sử dụng động cơ máy bay dân dụng.

Hydro có thể là giải pháp xanh cho ngành hàng không - Ảnh: Rolls-Royce

Tất nhiên hydro vẫn còn tồn tại nhiều vấn đề. Mật độ năng lượng của hydro ít hơn đáng kể so với dầu hỏa, nên cùng một quãng đường máy bay phải mang lượng nhiên liệu nhiều hơn. Hydro thành khí ở nhiệt độ âm 253 độ C nên bảo quản là thách thức lớn. Với động cơ Rolls-Royce vừa thử nghiệm, hydro được nén tới 200 bar, điều khả thi hơn với chuyến bay cự ly ngắn thay vì cự ly dài hay bay vượt đại dương.

Rolls-Royce không phải công ty hàng không vũ trụ duy nhất khám phá tiềm năng của hydro. Airbus cũng lên kế hoạch trang bị động cơ hydro cho một chiếc A380 vào năm 2026. Liên minh châu Âu (EU) hy vọng đến năm 2035 các chuyến bay cự ly ngắn sẽ dùng hydro, đến năm 2050 thì 40% chuyến bay ở châu Âu dùng hydro.

Cẩm Bình