지상 운송과 달리 항공의 엄격한 중량 요구 사항은 배터리를 사용하여 쉽게 탈 탄소화할 수 없음을 의미한다. 엄청난 발전에도 불구하고 오늘날 가장 발전된 리튬 이온 전지의 에너지 밀도(파운드당 얼마나 많은 전력을 담을 수 있는지 측정)는 여전히 기존 제트 연료보다 훨씬 낮다.

이는 항공기의 문제이다. 범위를 늘리기 위해 더 많은 배터리를 추가해도 배터리의 추가 중량을 상쇄할 만큼 충분한 추가 전력을 제공하지 못하기 때문이다. 리튬 이온 기술은 계속해서 개선되고 있지만 이론적 최대 용량에서도 중거리 비행에 충분한 에너지 밀도를 제공하지 못하고 새로운 배터리 화학은 아직 멀었다.

그래서 잠재적인 항공 연료로 수소에 대한 관심이 높아지고 있다. 여전히 등유의 에너지 밀도에는 미치지 못하지만 배터리보다 훨씬 강력하고 연소 시 배기가스를 배출하지 않는다.

그러나 그것은 제트 연료에 대한 직접적인 교환이 아니며 비행기가 수소로 비행하려면 상당한 재설계가 필요하다. 그러나 제트 엔진 제조업체인 롤스로이스(Rolls-Royce)와 상용 항공사 이지젯(easyJet)은 수소로 구동되는 제트 엔진의 최초 지상 테스트로 첫 걸음을 내디뎠다.

롤스로이스 최고기술책임자인 그라치아 비타디니(Grazia Vittadini)는 성명에서 “이 수소 테스트의 성공은 흥미로운 이정표”라고 말했다. "우리는 비행의 미래를 재구성하는 데 도움이 될 수 있는 수소의 제로 탄소 가능성을 발견하기 위해 경계를 넓히고 있다."

테스트는 스코틀랜드 오크니 제도에 있는 유럽 해양 에너지 센터에서 재생 가능한 조력 에너지를 사용하여 생산된 수소와 변환된 롤스로이스 AE 2100 엔진을 사용하여 수행되었다.

모든 수소가 동일하게 생성되는 것은 아니기 때문에 이는 중요한 세부 사항이다. 이른바 그린수소는 재생 가능한 전기를 이용해 물을 수소와 산소로 분해해 생산하는 연료를 말한다. 그러나 오늘날 가장 일반적인 형태는 화석 연료에서 생성되고 상당한 온실 가스 배출을 생성하는 회색 수소이다.

회사는 항공 부문의 탈탄소화를 향한 중요한 단계로 돌파구를 환영했다. 그러나 수소가 상당수의 항공기에 동력을 공급하기까지는 갈 길이 멀다. 우선, 지상 기반 테스트 장비에서 엔진을 작동시키는 것은 비행기를 조종하는 데 엔진을 사용하는 것과는 매우 다른 제안이다.

수소의 에너지 밀도는 확실히 배터리보다 낫지만, BBC에 따르면 항공기가 같은 거리를 비행하려면 제트 연료에 비해 거의 4배 많은 액체 수소가 필요하다.

또한 액체 수소는 -253C까지 냉각하고 압력을 유지해야 한다. 이는 훨씬 더 크고 복잡한 연료 탱크와 수소를 엔진에 전달하는 시스템을 의미하며, 이를 위해서는 비행기를 완전히 재설계해야 할 가능성이 높다. 이러한 어려움에도 불구하고 easyJet은 수소가 항공 탈탄소화를 위한 가장 현실적인 옵션이라고 확신한다.

easyJet의 최고운영책임자인 데이비드 모건은 BBC에 "우리는 몇 년 전부터 미래의 항공기에 동력을 공급할 수 있는 것이 무엇인지 알아보기 시작했다"고 말했다. “우리는 배터리 기술을 살펴보았고 배터리 기술이 우리가 비행하는 대형 상용 항공기에는 적합하지 않을 것이라는 것이 분명했다. 우리는 수소가 우리에게 매우 흥미로운 제안이라는 결론에 도달했다.”

그들은 유일한 것이 아니다. 에어버스는 수소를 연료로 사용하는 여러 항공기 개념을 개발해 왔으며 지난주 수소 연료 전지로 구동되는 항공기 엔진을 테스트할 계획을 발표했다. 연료 전지는 수소를 태우는 대신 화학 반응을 사용하여 수소를 전기 모터에 동력을 공급할 수 있는 전기로 변환한다. 회사는 2026년까지 A380 여객기로 첫 시험비행을 하는 것을 목표로 하고 있다.

하지만 이러한 프로토타입이 실험실에서 나오더라도 현재 생산되는 소량의 녹색 수소를 고려할 때 가까운 미래에 언제든지 항공을 지원할 수 있는 충분한 연료가 있는지에 대한 열린 질문이다. 그럼에도 불구하고 수소는 항공 분야의 친환경 미래에 중요한 역할을 할 수 있으며 어떠한 진전도 환영해야 한다.

이미지 출처: 롤스로이스