Vitajte na informačnom portáli
o Európskom výskumnom priestore (ERA)

Startupy, ktoré lietajú napredujú s lietadlami s nulovými emisiami

Plne elektrické lietadlo ES-19 od Heart Aerospace, ktoré má byť certifikované do roku 2026

Prevádzkovatelia leteckého a kozmického priemyslu zaostávajú za voľnomyšlienkárskymi novými subjektmi, pokiaľ ide o splnenie cieľov v oblasti zmeny klímy.

Opýtajte sa, ako letecký priemysel splní svoje záväzky s nulovým čistým uhlíkom, a očakávate, že odpoveď príde od jedného z gigantov, napríklad od Airbusu, Boeingu alebo Rolls-Royce. Ale prekvapivý počet startupov má k tejto veci čo povedať – spoločnosti, ktoré už majú vo vzduchu lietadlá s nulovými emisiami a objednávky.

Ako uviedol Lukas Kaestner, spoluzakladateľ Sustainable Aero Lab, akcelerátora v Hamburgu, ktorý mentoruje startupy v oblasti čistého letectva: „Startupy majú iný spôsob myslenia, môžu slobodne premýšľať. Táto agilita kontrastuje s gigantmi, ktorí majú ťažkopádne podnikové štruktúry a sú naviazaní na zavedené dodávateľské reťazce. Dostať sa k letectvu s nulovými emisiami si bude vyžadovať nové druhy technológií, nové dodávateľské reťazce a vyššiu rýchlosť, než akú sme videli v letectve v posledných desaťročiach.“

V čase, keď “giganti” ako Airbus uvedie svoje plánované lietadlá na vodíkový pohon do prevádzky v roku 2035, množstvo “startupov” už bude vo vzduchu. Eviation z Izraela a Heart Aerospace zo Švédska oznámili objednávky na svoje nové nákladné a osobné lietadlá s nulovými emisiami od DHL a United Airlines s dodávkou v roku 2024 a 2026. Medzitým spoločnosť Wright Electric v USA stanovila ako dátum dodania rok 2026 pre Wright Spirit, dodatočne vybavené batériové elektrické lietadlo schopné odviezť 100 pasažierov na hodinový let, napríklad z Londýna do Paríža.

Spoločnosť ZeroAvia so sídlom v Spojenom kráľovstve a USA už letela v šesťmiestnom lietadle dodatočne vybavenom vodíkovo-elektrickým systémom. Teraz dokončuje práce na hnacom ústrojenstve pre 19-miestne lietadlo, ktoré by malo prvýkrát vzlietnuť tento mesiac. Ako uviedol povedal Sergey Kiselev, viceprezident spoločnosti a vedúci prevádzky v Európe: „Dúfame, že v roku 2024 dokončíme certifikáciu a potom v roku 2026 uvedieme na trh väčšie lietadlo, možno 40-miestne.“

Vysoké prekážky vstupu pre startupy

Keďže sa letectvo spolieha na presné inžinierstvo, nie je pre startupy jednoduchým odvetvím. Ako dodal Kaestner: „Musíte investovať veľa peňazí vopred, je tu výzva týkajúca sa bezpečnostnej certifikácie a dlhý obchodný cyklus, kým sa nakoniec nedostanete.“

Pri mapovaní tejto oblasti v auguste 2021 Sustainable Aero Lab identifikovalo 37 startupov „novej generácie“, ktoré pracujú na technológiách, ktoré by pomohli dekarbonizácii komerčného letectva, z ktorých 20 bolo aktívnych v letoch na elektrický alebo vodíkový pohon. Tento zoznam dopĺňa prieskum etablovaných startupov v oblasti letectva uskutočnený strediskom inovácií Lufthansa, ktoré pridáva ďalších 18 spoločností do sektora elektrickej energie a vodíka.

Startupy v oblasti čistého letectva sa musia obávať aj toho, že veľkí hráči oneskorene použijú svoje značné zdroje na tento problém, najmä teraz, keď priemysel prijal cieľ nulových čistých emisií uhlíka do roku 2050. Tento záväzok bol prijatý až v októbri 2021, čím sa letectvo dostalo do po prvýkrát do súladu s parížskymi klimatickými cieľmi.

Airbus má svoje tri „koncepty“ pre lietadlá s nulovými emisiami, ktoré budú uvedené do prevádzky v roku 2035. Tieto poháňané spaľovaním vodíka a vodíkovou elektrickou energiou by prepravili 100 – 200 cestujúcich na regionálnych alebo transkontinentálnych letoch. Boeing si však osvojil vyčkávací prístup a uprednostňuje splnenie svojich bezprostredných klimatických cieľov pomocou udržateľného leteckého paliva (SAF). Ide o náhradu kerozínu vyrábaného uhlíkovo neutrálnymi metódami, ktorú možno s malými alebo žiadnymi úpravami použiť v bežných leteckých motoroch. Spoločnosť chce, aby všetky jej komerčné lietadlá boli pripravené na lietanie na SAF do roku 2030.

Výzvou tu nie je lietanie ako také, ale nájdenie dostatočného množstva SAF na uspokojenie dopytu v celom odvetví. Medzinárodná asociácia leteckých dopravcov odhaduje, že SAF by mohol prispieť približne 65 % k zníženiu emisií požadovaným do roku 2050, čo si však bude vyžadovať masívne zvýšenie výroby: zo súčasných približne 100-miliónov litrov ročne na 449-miliárd litrov v roku 2050.

To ponecháva príležitosť pre startupy v oblasti čistého letectva a dokonca aj relatívne nový účastník, ako je holandský startup Venturi Aviation, si myslí, že dokáže poraziť veľké spoločnosti. Spoločnosť bola založená v roku 2020 a plánuje navrhnúť a postaviť regionálne batériovo-elektrické lietadlo pre 44 pasažierov s dodávkou v roku 2029. Ako uviedol Joost Dieben, spoluzakladateľ spoločnosti spolu s Janom Willemom Heinenom: „Je to vysoké riziko, ale musíme postaviť len jeden dizajn lietadla. Sme teda sústredení a v našom riskovaní môžeme ísť ešte ďalej, pretože všetko je nové a nemáme čo stratiť.“

To je v kontraste s veľkými, etablovanými firmami, kde nové projekty musia zapadnúť do dedičstva minulých návrhov, výrobných zariadení a obchodného plánovania. Okrem toho majú konkurenčné požiadavky na hotovosť, najmä v súvislosti s obnovou pandémie. Ako dodal Dieben: „Dokonca by som tvrdil, že máme k dispozícii viac finančných prostriedkov ako veľké spoločnosti, pretože všetky peniaze, ktoré vyzbierame, idú na dosiahnutie nášho jediného cieľa.

S malým tímom leteckých inžinierov začal Venturi budovaním vlastného multidisciplinárneho konštrukčného rámca schopného simulovať rôzne tvary a veľkosti elektrických lietadiel, rôzne faktory, ako je výkon a konfigurácia batérie, konfigurácia motora a materiály. Ako ďalej uviedol Dieben: „Našli sme dizajn lietadla, ktorý nám poskytuje najvyššiu efektivitu s hustotou batérie, ktorú očakávame v rokoch 2027-28, čo je náš dátum uvedenia na trh, ale ktorý má aj obchodný prípad, ak hustota batérie zostane tam, kde je dnes.“

Zvolený dizajn vyzerá dosť konvenčne: hornoplošník, ktorého hlavnou novinkou je osem motorov navlečených na širokých krídlach. Testovali sa futuristickejšie návrhy, ako napríklad delta krídlo, ale tradičný dizajn má strategickú výhodu, uviedol Dieben. Ako ďalej dodal: „Vieme, ako tento typ lietadla lieta, a využíva mnohé konvenčné konštrukcie a diely, ktoré už existujú a vyrábajú ich dodávatelia. Vďaka tomu je úroveň pripravenosti našej technológie oveľa nižšia a znižuje sa riziko získania osvedčenia o spôsobilosti na let.“

Inovatívnou výzvou pred nami je navrhnúť elektrickú hnaciu sústavu s akumulátorovými batériami, kabelážou a motormi, aby sa lietadlo dostalo do vzduchu. Ako vysvetlil Dieben: „Nie je tam veľa lietadiel s ôsmimi motormi rozmiestnenými po krídlach. To nám dáva výhody z hľadiska vztlaku, ale tiež vyvoláva problémy, o ktorých letectvo ešte nevie.“

Flexibilita spustenia

Spoločnosť má tiež v pláne navrhnúť nabíjaciu infraštruktúru, ktorá zabezpečí, že jej lietadlo bude možné natankovať a vrátiť sa späť do vzduchu do 35 minút, ktoré požadujú prevádzkovatelia leteckých spoločností. Okrem toho, že je súčasťou obchodného plánu, využije sa krátka životnosť batérií lietadla ich premiestnením na krátkodobé skladovanie energie na zemi.

Na otázku, čo prinášajú startupy ako ZeroAvia inováciám v čistom letectve, Kiselev uvádza agilnosť, flexibilitu a ochotu pracovať postupne. Ďalej dodal: „Nebojíme sa robiť malé kroky, na rozdiel od veľkých spoločností, ktoré chcú prekonať svetový rýchlostný rekord a potom na ňom stráviť päť rokov prácou. Radšej by sme v našom prípade urobili časť systému na vodík a zvyšok na batérie a lietali. Týmto spôsobom sa učíme lekcie a môžeme ich okamžite implementovať v ďalšej iterácii dizajnu.“

Spoločnosť pracuje s technológiami pôvodne vyvinutými v automobilovom priemysle. Ako uviedol Kiselev: „Už robíme nejaký výskum na doladenie tejto technológie pre letectvo a kozmonautiku, pričom riešime problémy, ako je veľkosť a hmotnosť hnacieho ústrojenstva, jeho tepelné parametre a tak ďalej. Tieto výzvy sa snažíme riešiť s našimi partnermi, ktorými sú najmä startupy alebo etablovaní hráči mimo letectva.“

Kiselev si myslí, že takéto spolupráce sú menej zastrašujúce, keď ide o startup. Ďalej dodal: „Ak príde veľká spoločnosť a povie ‚poďme pracovať na vývoji a testovaní palivových článkov‘, väčšina ľudí by bola nadšená, no zároveň by sa bála. Spolupráca s nami je úplne iná a našim partnerom môžeme poskytnúť rýchlu spätnú väzbu bez toho, aby sa veci stratili v byrokracii.“

Tento rozdiel vidí aj Kaestner, ktorý uviedol: „Otvorené inovácie sa v letectve ešte nenaučili.“ Ďalej pripomenul, ako nezvyčajne vyzeralo Centrum aplikovaného leteckého výskumu ZAL v Hamburgu, keď sa otvorilo v roku 2016: „Toto je výskumný areál s 30 rôznymi partnermi, s halami, ktoré si môže pozrieť každý a žiadne ploty z ostnatého drôtu. Tento prístup je teraz akceptovaný, ale stále môže ísť oveľa ďalej v tom, že ľudia budú zdieľať svoje nápady s ostatnými z prvej ruky, ako sa naučili v Silicon Valley.“

Tento prístup si osvojilo aj laboratórium Sustainable Aero Lab, ktoré spája mentorov z letectva a rizikového kapitálu, aby radili startupom z celého spektra čistého letectva.  Ako uviedol Kaestner: „To, že títo skúsení ľudia s rôznym zázemím medzi sebou diskutujú o výzvach, ktorým čelí každý konkrétny startup, vytvára veľmi zaujímavé zrýchlenie pri hľadaní cesty vpred.“

Len rok staré laboratórium je uprostred svojho druhého kola, pričom 10 spoločností začína proces zrýchlenia. Ako dodal Kaestner: „Mali sme veľmi rozmanitú škálu startupov, od elektrického letu a vodíka až po udržateľné letecké palivo a softvér. A čelia najrôznejším výzvam. Pre niektorých sú to technologické výzvy, pre iných sú to trhy, obchodný model, financovanie alebo regulácia.“

Úradníci určite dohliadajú na startupy čistého letectva, pričom Airbus je obzvlášť pozorný. V novembri 2021 oznámil vytvorenie Airbus Scale, inovačnej jednotky, ktorej cieľom je budovať nové spoločnosti zo svojich „nedostatočne využívaných aktív“ a podporovať nezávislé, neskoršie startupy. Ako uviedla vtedy Sabine Klauke, technická riaditeľka Airbusu: „Pozrieme sa von, aby sme hľadali a vložili do Airbusu startupy, ktoré majú relevantnú technológiu pre našu budúcu ambíciu nulových emisií.“

Uvidí sa, ako úzko chcú tieto startupy spolupracovať s Airbusom a či je „vloženie sa“ do gigantu atraktívnou vyhliadkou. Inšpirovaní výrobcami elektromobilov Tesla, mnohí sú odhodlaní priniesť svoje inovácie na trh sami a s dôverou hľadajú rizikový kapitál na podporu ich škálovania a rastu. Ako poznamenal Kaestner: „Myslenie sa skutočne zmenilo, od vstupu do jednej z veľkých spoločností k snahe nájsť si vlastnú cestu. Samozrejme, stále budeme svedkami výkupov, ale aj oveľa viac startupov usilujúcich sa o nezávislosť.“

Zdroj: https://sciencebusiness.net, zverejnené: 17. 1. 2022, autor: rpa