Inginerii Bosch au creat un motor nou de avion cu combustie de hidrogen, pe baza unui Rotax cu greutate de 85 kg

Bosch e una din cele mai cunoscute companii germane în toată lumea, dar numele său nu e asociat de obicei cu tehnologia corelată cu hidrogenul. Totuşi, cei de la Bosch au experienţă şi în acest domeniu, de la producţia de pile de combustie până la studiul motoarelor cu combustie directă a hidrogenului şi folosirea hidrogenului ca înlocuitor de energie în aplicaţii industriale. Acum inginerii Bosch au creat primul lor motor de avion cu combustie directă de hidrogen, făcându-şi astfel intrarea într-un segment nou şi promiţător al aviaţiei ce operează cu combustibili ecologici, cu zero emisii.

Foto: Noul motor Bosch cu hidrogen

Noul motor al celor de la Bosch nu a fost dezvoltat de la zero de inginerii germani, ci s-a luat la bază unul din cele mai noi şi mai bune motoare din lume din segmentul aviaţiei ultra uşoară, ce provine de la compania austriacă BRP-Rotax.

Aşadar, motorul ce a stat la bază e un Rotax 916 ISC, lansat de austrieci în luna mai a anului 2023. Acest motor, în formula sa originală, se mândreşte cu o densitate excepţional de bună a puterii, cântărind doar 85,8 kg cu tot cu turbină, intercooler şi reductor, livrând 160 CP. Câteva modele de avioane uşoare au ales deja să folosească acest motor, datorită acestor calităţi, dar şi datorită reputaţiei impecabile pe care o are Rotax.

Motorul e unul în 4 cilindri, în configuraţie boxer, şi operează în 4 timpi. Are doar 1.352 cm cubi, fiind calificat ca unul de 1,4 litri. Sistemul de injecţie e unul dublu cu redundanţă asigurată atât pe partea de conducte, cât şi cea electronică. Cilindrii sunt răciţi cu aer, iar chiulasa e răcită cu lichid. Motorul poate opera până la o altitudine de 23.000 picioare, ceea ce ar fi cam 7.000 metri.

Motorul Rotax poate folosi drept combustibil atât benzină obişnuită pentru automobile, cât şi combustibil e aviaţie standard, ceea ce-l face excepţional de versatil.

Ei bine, inginerii Bosch au făcut un parteneriat cu cei de la Rotax acum, prin care ultimii le-au permis să folosească motorul lor drept bază pentru elaborarea Bosch. Cei de la Bosch, la rândul lor, recunosc că şi-au dorit să aibă la bază un motor care are deja o construcţie exemplar de fiabilă, demonstrată în viaţa reală, pentru a se concentra pe partea de combustie a hidrogenului, fără a lua totul de la zero.

Astfel, noul motor a primit un nou sistem de injecţie de hidrogen. În aviaţie, de obicei se intenţionează folosirea hidrogenului lichid pentru a face stocarea mai compactă, dar în calea sa din rezervor spre motor, hidrogenul reuşeşte deja să se transforme în gaz, or, hidrogenul are nevoie de -253 grade Celsius pentru a fi lichid şi, imediat ce iese din rezervorul său criogenic şi izolat termic, simpla transportare printr-o conductă care poate avea şi -50 grade Celsius îl transformă în gaz. Eventual, poate exista şi un sistem care are grijă de gestionarea stării corecte a acestuia.

Pentru că acest hidrogen e atât de rece când ajunge în etaja de injectare în cilindru, nu mai e nevoie de un intercooler, pe care-l are motorul de bază Rotax. Astfel, cei de la Bosch au păstrat turbina, dar au exclus intercooler-ul care ar fi răcit aerul de admisie, întrucât temperatura extrem de scăzută a hidrogenului compensează această necesitate.

În rezultat, noul motor dezvoltă 115 kW, sau 156,4 CP, ceea ce doar 2% faţă de versiunea standard a motorului. Iar cei de la Bosch spun că după mai multe testări ale prototipului, au rezerve de unde să mai mărească puterea.

Astfel, noul motor de avion e efectiv unul cu ardere internă, dar care foloseşte hidrogen direct în combustie, iar în rol de emisii ajung doar vapori de apă. Avantajul acestui motor e că în formula sa originală, pe combustibil clasic, el consum 8-10 litri de combustibil pe oră de zbor în regim de croazieră, în funcţie de avion. Pentru că hidrogenul e mai dens energetic, asta ar însemna că un avion cu asemenea motor pe hidrogen ar avea nevoie de doar 2,25-2,8 kg/oră. Astfel, pentru a efectua un zbor de 600-800 km, un asemenea avion n-ar avea nevoie de câteva tone de baterii, ci doar de un rezervor de volum decent cu hidrogen lichid.

Şi, bineînţeles, toată ideea celor de la Bosch e ca acel hidrogen să fie produs din energie regenerabilă. Pentru că în cazul aviaţiei, toate acele pierderi inevitabile din procesul de producţie a hidrogenului prin electroliză ar fi compensate de lipsa necesităţii de a ridica în aer baterii grele şi de a consuma mai multă energie pentru asta. Tocmai de asta inginerii Bosch au ales acest motor mic, pentru avioane uşoare, drept un prim exemplu de viaţă reală, într-o demonstraţie clară că în unele domenii, hidrogenul e foarte raţional în a fi folosit.