ZeroAvia เปิดฟ้าใหม่ด้วยเทคโนโลยีการบินเชื้อเพลิงไฮโดรเจน

การใช้พลังงานสะอาดกำลังเป็นเทรนด์ไปทั่วโลก ล่าสุดพลังงานที่ถูกหยิบยกมาพูดถึงกันมากขึ้นคือพลังงานไฮโดรเจน โดยมีการนำมาใช้ให้เห็นกันบ้างแล้วกับรถยนต์ไฟฟ้าสำหรับขนส่งนักกีฬาในโตเกียวโอลิมปิก 2021 แต่ขณะนี้ได้ขยับขึ้นไปใช้บนน่านฟ้าได้แล้ว โดย ZeroAvia สตาร์ทอัพสัญชาติอังกฤษและสหรัฐอเมริกา ที่ได้พัฒนาเครื่องบินพลังงานไฮโดรเจน ซึ่งนับว่าเป็นพลังงานสะอาด เผาไหม้หมดจด ไม่มีการปล่อยคาร์บอน จนมีสายการบินชั้นนำหลายแห่งสนใจพัฒนามาใช้ในเชิงพาณิชย์ อย่างเช่น British Airway

เทคโนโลยีเปลี่ยนโลกการบิน
การบินในปัจจุบันมีการปล่อยก๊าซคาร์บอน 2.5% ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนทั้งหมด และมีแนวโน้มสูงขึ้นถึง 1 ใน 4 ของการคาดการณ์การปล่อยคาร์บอนทั่วโลกภายในปี 2050 เหตุนี้เองโลกจึงต้องการพลังงานทางเลือกที่ไม่ก่อมลพิษในอากาศ และไฮโดรเจนก็คือคำตอบที่ดีสำหรับอุตสาหกรรมการบินในอนาคตอันใกล้ เพราะเราสามารถสร้างเชื้อเพลิงไฮโดรเจนได้โดยใช้พลังงานหมุนเวียนทั้งจากพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานน้ำ หรือพลังงานลม แล้วนำมาแยกโมเลกุลของน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนเพื่อใช้ในการเผาไหม้

ความมุ่งมั่นพยายามของผู้พัฒนาเทคโนโลยีด้านนี้ นำมาสู่กระแสการเรียกร้องให้มีแหล่งพลังงานทางเลือกเพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และ วาเลรี มิฟตาคอฟ (Valery Miftakhov) ซึ่งเกิดในรัสเซียและเดินทางถึงอเมริกาในปี 1997 เพื่อศึกษาปริญญาเอกทางด้านฟิสิกส์ในปี 2012 ทั้งยังเป็นอดีตพนักงาน Google และอดีตผู้ก่อตั้ง eMotorWerks (EMW) ซึ่งผลิตชุดแปลงไฟฟ้าสำหรับ BMW 3-series ก็ได้เห็นถึงอนาคตใหม่ของอุตสาหกรรมการบินที่จะใช้พลังงานไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง โดยเขาได้ก่อตั้ง ZeroAvia ขึ้นเมื่อปี 2017 และเมื่อเครื่องบิน 6 ที่นั่งของ ZeroAvia เสร็จสิ้นการทดสอบบิน 8 นาทีจากลานบินในแครนฟีลด์ในสหราชอาณาจักรเมื่อเดือนกันยายน 2020 ก็นับเป็นครั้งแรกที่บริษัทเคลมว่า นี่คือ “ความก้าวหน้าครั้งสำคัญ” ของการเดินทางทางอากาศที่มีการปล่อยคาร์บอนสุทธิเป็นศูนย์ด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเป็นครั้งแรกของโลกในเครื่องบินเชิงพาณิชย์

แนวคิดของ ZeroAvia คือการพัฒนาเทคโนโลยีระบบขนทางทางอากาศที่ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเข้ามาแทนที่พลังงานฟอสซิลในเครื่องบินใบพัดทั่วไป มีเป้าหมายที่การลดเสียงรบกวนและการปล่อยมลพิษทางอากาศเป็นศูนย์ โดยทางบริษัทคาดว่าจะสามารถจำหน่ายระบบส่งกำลังไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเชิงพาณิชย์ได้ภายในปี 2023

ทั้งนี้ เทคโนโลยีของ ZeroAvia อยู่บนหลักการที่ว่า การใช้พลังงานทางเลือกอื่น ๆ เช่น เชื้อเพลิงชีวภาพ (Biofuel) ที่เป็นการย่อยสลายของพืชผักหรือมูลสัตว์นั้นอาจเหมาะสมกับการใช้ในภาคครัวเรือน ส่วนแบตเตอรี่ก็เหมาะกับการเดินทางระยะสั้น แต่เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนซึ่งสร้างขึ้นได้จากพลังงานแสงอาทิตย์ จากลม หรือน้ำ จะมีความเหมาะสมมากกว่ากับระบบขนส่งทางอากาศขนาดใหญ่ที่ต้องบินระยะไกล นอกจากนี้ ระบบส่งกำลังไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนของ ZeroAvia ยังมีต้นทุนเชื้อเพลิงและค่าบำรุงรักษาที่ลดลงถึง 75% เมื่อเปรียบเทียบกับการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลทั่วไป ส่งผลให้สามารถลดต้นทุนการเดินทางทั้งหมดได้ถึง 50% ด้วยการบินระยะทาง 300–500 ไมล์ในอากาศยานปีกตรึง (fixed wing aircraft) 10-20 ที่นั่ง โดยทีมงานเชื่อว่า เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนคือพลังงานที่นำมาใช้ได้จริงกับการบินที่ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ และจะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการบินสำหรับคนรุ่นปัจจุบันและอนาคต

©zeroavia.com

เที่ยวบินเพื่ออนาคตใหม่
ในปี 2019 บริษัทได้ทดสอบการบินหลายครั้งเพื่อดูประสิทธิภาพไฟฟ้าของการออกแบบระบบส่งกำลังเบื้องต้น ต่อมาในปี 2020 บริษัทก็ได้ย้ายฐานจากสหรัฐอเมริกาไปที่แครนฟีลด์ ประเทศอังกฤษ จากนโยบาย “การปฏิวัติอุตสาหกรรมสีเขียวครั้งใหม่” ที่นายกรัฐมนตรี บอริส จอห์นสัน (Boris Johnson) ได้ให้การสนับสนุน พร้อมทั้งติดตั้งและทดสอบระบบส่งกำลังไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนกับเครื่องบิน Piper Malibu 6 ที่นั่ง รุ่น ZA250 ในแครนฟีลด์ เป็นเที่ยวบินแรกในเดือนกันยายน ซึ่งนับเป็นเที่ยวบินที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกของบริษัท (และของโลก) จากนั้นในเดือนธันวาคม บริษัทก็ได้รับเงินสนับสนุน 12.3 ล้านปอนด์จากสถาบันเทคโนโลยีการบินและอวกาศของสหราชอาณาจักร (Aerospace Technology Institute – ATI) เพื่อพัฒนาโครงการ HyFlyer ซึ่งเป็นโครงการเครื่องบินขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงไฮโดรเจน 19 ที่นั่งในระยะทาง 350 ไมล์ ซึ่งคาดว่าจะแล้วเสร็จภายในปี 2023

ส่วนปีนี้ เมื่อเดือนมีนาคมที่ผ่านมา ZeroAvia ได้เปิดตัวระบบส่งกำลังไฟฟ้าเชื้อเพลิงไฮโดรเจน 2 เมกะวัตต์สำหรับอากาศยานในภูมิภาคเต็มรูปแบบ ก่อนจะประกาศการพัฒนาเครื่องบิน HyFlyer II อย่างไรก็ดี เมื่อวันที่ 29 เมษายนที่ผ่านมา เครื่องบินสาธิต Piper M-class พลังงานไฮโดรเจน ที่บินจากแครนฟีลด์เกิดอุบัติเหตุกระแทกพื้นสนาม โชคดีที่ไม่มีใครได้รับบาดเจ็บสาหัส แต่เครื่องบินได้รับความเสียหายอย่างมาก รวมทั้งสูญเสียปีกซ้ายจากการถูกบังคับให้ลงจอดหลังไฟฟ้าขัดข้อง กระนั้น ZeroAvia ก็ยังคงเดินหน้าพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยในเดือนมิถุนายน บริษัทได้รับเครื่องบิน Dornier 228 จำนวน 2 ลำสำหรับพัฒนาเฟสต่อไปของโครงการ HyFlyer

หนึ่งในเครื่องบินเชื้อเพลิงไฮโดรเจน ต้นแบบ Piper Malibu 6 ที่นั่ง

เครื่องบิน Dornier 228 สำหรับพัฒนาโครงการ HyFlyer ที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก ATI

ในเดือนสิงหาคมที่ผ่านมา ZeroAvia ได้เสร็จสิ้นการทดสอบภาคพื้นดินครั้งแรกของเครื่องบินเชื้อเพลิงไฮโดรเจนรุ่น ZA-600 ซึ่งเป็นการทดสอบระบบส่งกำลัง 600 กิโลวัตต์ ขนาด 40-80 ที่นั่ง สำหรับโครงการ HyFlyer II โดยภายในปี 2026 ทางบริษัทตั้งใจจะบินให้ได้ระยะทางมากกว่า 500 ไมล์ในเครื่องบินที่มีที่นั่งสูงสุด 80 ที่นั่ง ขณะที่เป้าหมายในปี 2040 คือการบินในระยะทางมากกว่า 5,000 ไมล์ในเครื่องบินที่มีที่นั่งสูงสุดกว่า 200 ที่นั่ง

การลงทุนเพื่อน่านฟ้าสีคราม
ภายในเวลาไม่ถึง 4 ปีนับจากการก่อตั้งเมื่อปี 2017 ZeroAvia ได้เปลี่ยนจากการทดสอบชิ้นส่วนเครื่องบินในรถกระบะไปสู่การได้รับเงินสนับสนุนจากรัฐบาลสหราชอาณาจักร และยังสามารถดึงดูดการลงทุนจากเจฟฟ์ เบซอส (Jeff Bezos) ผ่านกองทุน Amazon Climate Pledge Fund และบิล เกตต์ (Bill Gates) ผ่านโครงการ Breakthrough Energy Ventures รวมจำนวนเงินระดมทุนตั้งแต่ก่อตั้งถึงปัจจุบันรวม 74 ล้านเหรียญสหรัฐ ขณะที่ British Airway ก็ได้กลายเป็นสายการบินแรกที่ลงทุนในผู้พัฒนาระบบขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงไฮโดรเจนของ ZeroAvia ซึ่งจะเป็นก้าวแรกของเครื่องบินไร้มลพิษของสายการบิน อย่างไรก็ดี แม้ทาง British Airway ปฏิเสธที่จะระบุถึงตัวเลขการลงทุนใน ZeroAvia แต่การเคลื่อนไหวดังกล่าวก็มีส่วนสำคัญต่อการพัฒนาระบบส่งกำลังที่ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนของ ZeroAvia สำหรับเครื่องบินขนาด 50-70 ที่นั่งที่ทาง ZeroAvia ได้ตั้งเป้าดำเนินการบินในราวปี 2026

วาเลรี มิฟตาคอฟ ซีอีโอของ ZeroAvia ได้แสดงความรู้สึกต่อการได้รับการสนับสนุนจากนักลงทุนต่าง ๆ ว่า เขาพอใจกับความสนใจของนักลงทุนเหล่านั้น

“การลงทุนเป็นเพียงการแสดงให้เห็นถึงความสนใจ และมันช่วยให้เราสามารถจับความต้องการนั้น (ระบบขับเคลื่อนการบินด้วยเชื้อเพลิงไฮโดรเจน) ได้เร็วขึ้น”

มิฟตาคอฟยังกล่าวด้วยว่า ZeroAvia ได้เชื่อมช่องว่างของอุตสาหกรรมการบินในการเริ่มเปลี่ยนเชื้อเพลิงฟอสซิลไปสู่พลังงานสะอาด ซึ่งปัจจุบันมีสายการบินที่มีความคิดก้าวหน้ากว่า 10 แห่ง เตรียมที่จะใช้ระบบส่งกำลังไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนของบริษัทซึ่งจะมีความพร้อมในปี 2023 โดยต่างตระหนักถึงแนวคิดที่ว่าไฮโดรเจนเป็นพลังงานทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับเที่ยวบินเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ที่ไม่มีการปล่อยมลพิษ

“เรารู้สึกขอบคุณอย่างยิ่งต่อนักลงทุนระดับโลกที่มาร่วมงานกับเราในช่วงต่อไปของการเดินทางที่จะเป็นยุคทองใหม่ของอุตสาหกรรมการบิน”

©zeroavia.com

นับตั้งแต่รถยนต์พลังงานไฟฟ้ามาถึงเครื่องบิน พลังงานสะอาดได้กลายเป็นขุมกำลังเชื้อเพลิงที่นับวันจะยิ่งมีบทบาทมากขึ้นในอุตสาหกรรมที่ต้องใช้การเผาไหม้มหาศาล และไฮโดรเจนก็เป็นเทคโนโลยีพลังงานที่มีความท้าทายรออยู่ข้างหน้า ขณะเดียวกัน แม้ ZeroAvia จะได้รับการคาดหวังว่าจะเป็นผู้นำการเปลี่ยนแปลงไปสู่ความยั่งยืนของการเดินทางทางอากาศ แต่นั่นก็หมายถึงว่าบริษัทก็ต้องเผชิญกับการทดสอบซึ่งจะพิสูจน์ถึงศักยภาพในฐานะผู้นำที่จะเป็นตำนานบทใหม่ของโลกการบินอย่างแท้จริง

ภาพ : ZeroAvia

ที่มา :
เว็บไซต์ zeroavia.com
บทความ “ZeroAvia”จาก wikipedia.org
บทความ “ZeroAvia’s hydrogen fuel cell plane ambitions clouded by technical challenges” โดย Mark Haris จาก techcrunch.com
บทความ “First high-power test for hydrogen aircraft engine complete at ZeroAvia” จาก www.aero-mag.com
บทความ “ZeroAvia raises fresh cash for zero-emission hydrogen planes” โดย Nick Carey จาก www.reuters.com

เรื่อง : พัฒนา พัชนี