部品を用意しよう。水素の本格的な普及に向けて
2023年に向けて、航空会社から政府機関まで、航空業界のすべての人々が、より環境に優しいフライトを実現するために取り組んでいます。例えば、国際民間航空機関(ICAO)1と国際航空運送協会(IATA)2 は、2050年までにすべてのジェット燃料を持続可能な代替燃料に置き換え、それによって航空機からの地球温暖化ガスの排出を大幅に削減するという意欲的な目標に合意しています。
2050年のカーボンニュートラル実現に向け、持続可能な航空燃料を求める機運が高まっています。大気中に放出される二酸化炭素(CO2)を減らすために、水素は重要な候補として浮上している。米国の新興企業ZeroAvia4は、19人乗りのドルニエ228型水素燃料電池搭載機の試験飛行を今年中に開始する予定です。複数の大型航空機メーカーが水素エンジン搭載機に本腰を入れており、大型民間航空機は2030年に市場に参入し、2050年まで規模を拡大すると予想されている5。
理想を言えば、航空機の燃料は従来のジェットAではなく、水素で賄われるようになる。しかし、次世代の燃料である水素の製造、貯蔵、輸送には、さまざまな課題がある。最も小さく、最も軽い分子である水素がもたらす最大の課題には、次のようなものがある。
透過率
水素は非常に軽く低密度の気体であるため、あらゆる種類のポリマー材料を透過し、シールの問題や金属の脆化を引き起こします。グリーン,ツィードは、圧力や温度レベルに応じて、高性能FKMまたはMSE® (Metal Spring Energized) PTFEリップシールでできたFusion® 938 Oリングを推奨しています。Fusion® 938は、水素への曝露に対する優れた耐性を備えています。低温での浸透の問題には、Fusion® 665 O-リング(FKM)またはMSE®リップシールが最適なソリューションとなります。
潤滑性
水素分子の潤滑性が低いため、バルブやコンプレッサーのような機器では、過剰な摩耗や摩擦の問題が発生することが懸念されます。こうした問題を克服するため、グリーン,ツィードは、独自のドライランニング特性を持つPFA複合材料WR® 600と、市場で唯一の架橋PEEKであるアーロン3000XT®を提供しています。
過剰な体重
水素のエネルギー密度(体積比)はジェット燃料の約3倍と低いため、ジェット燃料と同じ体積のエネルギーを水素で輸送するためには、リザーバーのサイズを飛躍的に大きくする必要がある。そのため、水素航空機のための軽量化ソリューションの提供は、より重要です。グリーンツイードの熱可塑性樹脂複合材料ソリューションXycomp®は、すでに航空宇宙産業で金属代替材料として広く使用されています。
私たちは、いくつかの独立した研究所で積極的に試験を行っています。これまでのところ、私たちの材料とソリューションが、水素インフラをサポートし、力を与える準備が整っていることを示しています。
水素が脱炭素化への有力な道筋となる兆しを見せている今、水素に挑戦するための機器をそろそろ用意する必要があります。
1 各州が国際線運航のための2050年ネットゼロ世界目標を採択
2 2050年までにFly Net Zeroを達成するためのコミットメント
3 水素の未来
4 ゼロアヴィア、水素電気自動車試験飛行の次の段階への認可を取得
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