Cel globalny jest jasny: neutralność węglowa do 2050 roku. Dla przemysłu lotniczego, który odpowiada za około 2-3 proc. globalnych emisji CO2, oznacza to konieczność zmiany wszystkiego – od paliwa po konstrukcję samolotu. Choć paliwa syntetyczne (SAF) zyskują popularność, prawdziwy przełom może przynieść dopiero całkowita elektryfikacja napędu. Toshiba proponuje rozwiązanie, które łączy obie drogi – nadprzewodzący silnik zasilany energią z ogniw paliwowych wykorzystujących ciekły wodór.
Czytaj też: Wodorowe auta już są – teraz czas na samoloty. Azjatycka potęga sięga po niesłychane środki
Airbus, pionier w rozwoju koncepcji samolotów wodorowych, dostrzegł potencjał tej technologii już po prezentacji pierwszego prototypu Toshiby w 2022 roku. Dwa lata później obie firmy ogłosiły strategiczne partnerstwo badawcze podczas Japan International Aerospace Expo 2024. Celem jest opracowanie systemu napędowego nowej generacji – lekkiego, wydajnego i bezemisyjnego.
Wyjątkowy silnik do samolotów przyszłości
Tradycyjne silniki lotnicze są ciężkie, a ich moc ogranicza fizyka materiałów. Nadprzewodnictwo pozwala to obejść: w bardzo niskich temperaturach przewodniki tracą opór elektryczny, dzięki czemu energia może płynąć bez strat. To oznacza mniejszą masę i większą sprawność – a to właśnie dwa kluczowe parametry w lotnictwie.
Czytaj też: Wielkie odejście od ropy? Nie będą użerać się z wodorem i postawią na inne paliwo
Ciekły wodór, który musi być przechowywany w temperaturze ok. -253oC, staje się tu nie tylko paliwem, ale też naturalnym chłodziwem dla nadprzewodzącego uzwojenia silnika. W ten sposób Toshiba łączy dwa wymagania – kriogeniczne warunki pracy i źródło energii – w jednym systemie. To rozwiązanie wyjątkowo dobrze wpisuje się w koncepcję wodorowego samolotu Airbusa, gdzie każdy gram i każdy wat mają znaczenie.
Opracowany przez Toshibę prototyp generuje moc 2 MW przy masie zaledwie 1/10 konwencjonalnego silnika o podobnej wydajności. Tak kompaktowa konstrukcja nie byłaby możliwa bez dekad doświadczeń firmy w dziedzinie nadprzewodnictwa – od lat 70. Toshiba rozwijała technologię kriogeniczną w projektach energetycznych, by dziś przenieść ją do świata lotnictwa.
Według inżynierów Fumitoshiego Mizutaniego i Kyoheia Shibaty, którzy kierują projektem, to dopiero początek. Silniki tego typu mogą w przyszłości trafić nie tylko do samolotów, ale też do statków, pociągów i pojazdów kosmicznych. Jednak, jak przyznają, barierą wciąż pozostaje infrastruktura wodorowa – transport, magazynowanie i dostępność paliwa.
Choć większość samolotów nadal spala tradycyjne paliwo, współpraca Toshiby i Airbusa pokazuje, że era lotów bezemisyjnych może nadejść szybciej, niż się spodziewamy. Dla inżynierów obu firm projekt ten ma także wymiar osobisty – to nie tylko badania nad nowym silnikiem, lecz spełnianie marzenia o lataniu, które nie obciąża planety.