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Aug 03, 2023

Il compressore avanzato aumenta le prestazioni delle celle a combustibile ZeroAvia

La startup a emissioni zero ZeroAvia afferma che i test iniziali di un compressore appositamente progettato per la cella a combustibile nel cuore dello ZA600, il suo primo propulsore elettrico a idrogeno, mostrano prestazioni stabili nel corso di un

La startup a emissioni zero ZeroAvia afferma che i test iniziali di un compressore appositamente progettato per la cella a combustibile nel cuore dello ZA600, il suo primo propulsore elettrico a idrogeno, mostrano prestazioni stabili su un ampio intervallo di potenza.

Descrivendo il compressore radiale come il primo al mondo per la propulsione aeronautica basata su celle a combustibile, ZeroAvia afferma che l'unità iniziale supporterà sistemi di alimentazione fino a 900 kW, rendendo il progetto "molte volte" più potente di qualsiasi compressore a celle a combustibile esistente.

Oltre al suo utilizzo nello ZA600, un propulsore da 600 kW progettato per aerei da 9 a 19 posti, una versione del compressore sarà incorporata anche nel nucleo del più grande ZA2000, un sistema di propulsione da 2-4 megawatt in fase di sviluppo. per aerei più grandi da 40-80 posti. Lo ZA600 è destinato ad entrare in servizio entro il 2025 con l'applicazione iniziale sui Cessna Caravan rimotorizzati, mentre lo ZA2000 è destinato ad entrare in servizio sui turboelica regionali ATR 42/72 o Dash 8-300 rimotorizzati nel 2027.

Un componente chiave della maggior parte delle celle a combustibile, un compressore viene utilizzato per forzare l'aria nella pila di celle a combustibile, dove viene utilizzata come ossidante per produrre una reazione con gli ioni idrogeno e gli elettroni sul catodo della cella a combustibile. Maggiore è la pressione dei gas reagenti, maggiore è la prestazione della cella a combustibile. Tuttavia, poiché le prestazioni del compressore diminuiscono ad altitudini più elevate con pressione, temperatura e densità dell'aria ridotte, l'unità deve essere progettata per compensare in modo efficiente senza aggiungere peso o complessità.

Per le esigenze di alimentazione transitorie, ZeroAvia afferma che il nuovo compressore è stato progettato anche per funzionare con “latenza zero tramite un approccio innovativo di gestione del flusso”.

“Il compressore funziona con la potenza fornita dal sistema di propulsione elettrica principale”, afferma ZeroAvia, “eliminando l’inverter aggiuntivo e il motore elettrico normalmente richiesti nei sistemi a celle a combustibile”.

“Stiamo azionando il compressore con il motore di propulsione principale, ad esempio il nostro motore ZA600 per il sistema ZA600. Il compressore può, tuttavia, essere azionato da qualsiasi motore elettrico adatto che soddisfi i requisiti di numero di giri e potenza”, afferma ZeroAvia ad Aviation Week.

Lo ZA600 utilizza uno stoccaggio di idrogeno gassoso pressurizzato a 350 bar (5.000 psi) e celle a combustibile con membrana a scambio protonico (PEM) a bassa temperatura fornite dalla svedese PowerCell. Il più grande ZA2000, che è una macchina ad alta velocità raffreddata a liquido che funziona a 20.000 giri al minuto e aziona l'elica tramite un cambio, utilizzerà idrogeno liquido e celle a combustibile PEM ad alta temperatura sviluppate internamente da ZeroAvia.

L'azienda sta attualmente finalizzando la progettazione per la certificazione del gruppo propulsore ZA600 e la sua installazione sul Caravan, avendo completato i test del prototipo del sistema di propulsione questo luglio su un banco di prova Dorner 228. Il propulsore dimostratore testato comprendeva un sistema di celle a combustibile e un pacco batterie nella fusoliera che alimentava un motore elettrico nella gondola.

Guy è un redattore senior per Aviation Week, che si occupa di tecnologia e propulsione. Ha sede a Colorado Springs.