Sim, e foi demonstrado o 30 anos atrás no Tupolev 155. Esta é / foi uma versão movida a hidrogênio do tri-jet russo Tu-154B. Apenas um foi construído e, desde então, foi aposentado após demonstrar o uso de hidrogênio líquido em vôos experimentais 5. No total, o Tu-155 realizou cerca de vôos 100 com vários combustíveis, entre eles hidrogênio e gás natural liquefeito.

_{Tu-155 (em cima), recorte (centro) e layout (em baixo). Fonte: https://www.aviaru.net/pr/?id=11633}

Na verdade, o hidrogênio é melhor para um motor a jato: é gasoso à temperatura normal; portanto, não há demora para que a etapa de evaporação ocorra, como ocorre com os combustíveis líquidos antes que a mistura e a combustão possam começar. Além disso, o hidrogênio queima em uma ampla variedade de proporções de mistura com o oxigênio, portanto é muito menos provável a ocorrência de chamas, criando câmara de combustão menor possível.

As desvantagens, é claro, são o armazenamento e o pequeno tamanho molecular do hidrogênio. É muito difícil de conter e precisa de grandes volumes para armazenar uma determinada quantidade de energia química. O armazenamento pressurizado nas barras 200 retém apenas 18 kg / m³ ou 45 vezes menos que o querosene. Com o 142 MJ / kg, o hidrogênio retém três vezes mais energia química que o querosene, mas a eficiência volumétrica do querosene ainda é um fator melhor do 13.3.

O armazenamento criogênico alterna a pressão para baixa temperatura: abaixo do 33 K e acima da barra 13, o hidrogênio se torna um líquido e a densidade de armazenamento aumenta para o 30 kg / m³. Ainda assim, o armazenamento criogênico de hidrogênio precisa do 4 vezes o volume da mesma quantidade de energia armazenada como querosene, além do isolamento e da energia para resfriá-lo e compactá-lo.

Usar a água como transportadora e dividi-la a bordo em hidrogênio e oxigênio não é obrigatório. Eletrólise consome grandes quantidades de energia elétrica; portanto, em vez de apenas água, é necessário transportar baterias de água mais (grandes, pesadas). Se você usa baterias, é melhor usar apenas motores elétricos para acionar as turbinas, isso seria mais leve que uma configuração de eletrólise.

O armazenamento de hidrogênio tem o mesmo problema que as baterias: as baterias armazenam muito menos energia por kg, o hidrogênio armazena muito menos energia por m³ do que combustível de aviação.

O hidrogênio também requer tanques pesados ​​de alta pressão.

Uma alternativa melhor seria converter hidrogênio e monóxido de carbono em combustível líquido no solo (usando o Processo Fischer-Tropsch) e queimar isso em seus motores.

O hidrogênio funciona bem em foguetes. No entanto, "muito bem" em foguetes não significa que seja prático em uma aeronave.

A única maneira de você utilizar $ \ mathrm {H} _2 $ está armazenando criogênica. Isto é porque $ \ mathrm {H} _2 $ vai supercrítico em $ -240 \, {} ^ \ circ \ mathrm {C} $e, por mais que você a pressione além dessa temperatura, ela se recusaria a liquefazer e, portanto, permaneceria um fluido com baixa densidade de números. Obviamente, você pode armazená-lo como um fluido supercrítico, mas isso exigiria um vaso de pressão incrivelmente pesado.

Se você concorda que deve armazenar $ \ mathrm {H} _2 $ criogenicamente, então dê uma olhada esta. Na sua opinião, quais são suas chances de transportar todo esse hardware a bordo de um avião e ainda ter carga útil?

Seu problema não termina aí. Queimar $ \ mathrm {H} _2 $ como combustível, você deve movê-lo para fora do tanque e entrar no motor. E para fazer isso, você deve usar algum tipo de bomba, e uma bomba deve ter algumas partes móveis imersas no líquido que deve bombear. E aqui vem o problema: você está bombeando um líquido que ferve em $ -240 \, {} ^ \ circ \ mathrm {C} $e até a menor imperfeição superficial, a minúsculo rebarba, o minúsculo marca de usinagem, minúsculo ranhuras e cavidades na superfície da bomba em movimento imersa criam vórtices minúsculos na superfície e esses vórtices aquecem o líquido $ \ mathrm {H} _2 $ perto da superfície da peça para que ela ferva, formando bolhas, que se fundem, se dividem e colapsam milhares de vezes por segundo, e os minúsculos pulsos de pressão emitidos por esses eventos impactam as partes móveis já extremamente frias e quebradiças da bomba, lascando-a quase instantaneamente, e depois de lascar a bomba danificada, agitará todo o fluxo de líquido $ \ mathrm {H} _2 $ a uma fervura violenta e explodir-se.

Líquido $ \ mathrm {H} _2 $ é o combustível mais difícil de manusear, e até foguetes se afastam dele sempre que possível. Uma coisa é usá-la em algo que dura apenas algumas centenas de segundos, outra em algo que dura dezenas de milhares de horas.

EDIT: Eu quase esqueci. Hidrogênio, sendo sua molécula tão pequeno, difunde como um louco, mesmo dentro dos objetos "sólidos", a olho nu, como aço, titânio, cobre e alumínio. Assim, todas as partes metálicas são inevitavelmente impregnadas de hidrogênio com o uso e formam hidretos, causando diminuição da força. Boa sorte com todo o sistema de combustível! A aeronave inteira será uma bomba-relógio literal.

O hidrogênio funciona muito bem como combustível de turbina e o faz no lançamento de turbinas espaciais. Alcançar eficiência total, potência e vida útil do motor com hidrogênio exigirá ajustes em um motor pré-existente, é claro.

No lado ambiental, o H2 normalmente queima mais quente que os hidrocarbonetos, o que produz mais N2O, mas as temperaturas de combustão podem ser reguladas e devem corresponder às especificações de vida da turbina.

Armazenamento é o problema. Todos os geradores baseados no armazenamento de hidrogênio em líquidos / sólidos em temperatura ambiente compartilham o problema de proporções líquidas de tara consideravelmente piores do que os tanques de hidrogênio líquido. O LH2 agrega custo e manutenção com a criogenia e ainda fica aquém da densidade de energia de hidrocarbonetos.

Você não pode obter energia líquida extraindo o H2 da água, pois consome toda a mesma energia que o H2 produz em combustão, além das perdas. A energia não pode ser criada, apenas convertida. Para que o calor seja criado para acionar o motor, a energia precisa ser perdida em outro lugar. Nesse caso, perde-se a união de dois produtos químicos, que armazenam energia potencial (combustibilidade) em seu estado de separação.

Se você tivesse uma fonte de energia diferente (na verdade, conversor de energia) a bordo, por exemplo, nuclear, você poderia usar sua saída para impulsionar a aeronave sem a necessidade de combustão.

Seu plano é não armazenar o hidrogênio, mas gerar o hidrogênio a bordo.

O problema é que gerar hidrogênio a bordo é ainda mais complicado do que armazená-lo. Os componentes químicos que você combina para produzir hidrogênio são muito, muito mais pesado do que o próprio hidrogênio (dificilmente uma surpresa, pois o hidrogênio é de longe o átomo mais leve) ... e mais pesado e mais caro do que obter a mesma energia do combustível de petróleo.

Além disso, no terreno, você precisaria gastar energia para criar os componentes químicos (para "carregá-los") exigiria eletricidade ou calor, o que exigiria queima de outros combustível, devido à eficiência muito mais combustível do que o avião é capaz de aproveitar.

Se a motivação das políticas públicas é reduzir o combustível gasto pelos aviões, a maneira mais ecológica de fazer isso é o sistema ferroviário de alta velocidade. O centro de Londres e o centro de Paris são tão amontoados a favor do transporte ferroviário que nem acredito que haja voos aéreos. O trilho de alta velocidade alimenta diretamente a energia elétrica, aproveitando de maneira eficiente as fontes de energia verde, como a eólica ou a solar.

Pode acontecer que o hidrogênio comprimido seja excelente para estruturas fixas em que o volume de armazenamento não é um problema tão grande. Transportes como caminhões ou aeronaves favorecem maior densidade de energia ou combustíveis líquidos. Aplicações exóticas em foguetes favorecem o maior impulso específico por grama de hidrogênio em comparação com o hidrocarboneto (mais ligações para oxidar por unidade de peso).

Surpreendentemente, a conversão de água em hidrogênio pode facilitar o transporte de água por longas distâncias como um gás conversível, em vez de bombear e / ou construir canais intensivos em energia. Um oleoduto de hidrogênio 5 psi atravessará qualquer cadeia de montanhas e, em seu destino, fornecerá combustível para aquecimento / eletricidade e um galão de água para cada quilo de hidrogênio queimado.

No entanto, problemas de volume e ponto de ebulição extremamente baixo podem limitar suas aplicações no transporte em larga escala. Gás natural líquido pode ser uma aposta melhor.

By using a generator which converts water into hydrogen gas, we can just use water as our main fuel source which is more cost efficient?

NÃO!

A divisão da água em hidrogênio e oxigênio, feita com eficiência de 100%, consome exatamente a mesma quantidade de energia necessária para queimar esse hidrogênio no oxigênio, com eficiência de 100%. De onde você tira toda essa energia para separar a água? Seu avião seria mais leve se você usasse essa fonte de energia diretamente para impulsionar o avião e não perdesse tempo convertendo água em hidrogênio e oxigênio e de volta à água.

Na realidade, você não possui uma eficiência de 100%; portanto, o equipamento de água em hidrogênio e oxigênio em água não é apenas peso morto: é o peso que está consumindo ativamente parte de sua energia.

Google "relatório final do cryoplane" ou apenas cryoplane para obter uma resposta completa. Forros a jato usando hidrogênio criogênico são viáveis, mas não serão baratos, a menos que o hidrogênio se torne muito barato. Isso pode ser feito porque fontes de energia renováveis, como a eólica e a solar, podem gerar hidrogênio por eletrólise quando sua produção de eletricidade for maior que a demanda do tempo.

Eu acho que a primeira aeronave voando com uma turbina, a Heinkel-178, com a turbina de Hans Joachim Pabst von Ohain, patente US2256198, inventor declarou M Hahn, teve o motor a jato testado com hidrogênio como combustível, o problema com hidrogênio pode ser armazenado . www.SAE.org possui documentos sobre hidrogênio como combustível automotivo, sem a necessidade de ser membro da compra.

Eu estava pensando a mesma coisa. Aqui está a minha ideia. Antes do voo, use a eletrólise para obter muito hidrogênio da água. Em seguida, comprima o hidrogênio em um recipiente menor porque é um gás para que você possa fazer isso. Use isso como combustível para o motor, em vez de água, e use o oxigênio no ar para combinar com o hidrogênio.

Para que seu motor aspire ar, combine-o com hidrogênio, use um pouco de eletricidade para acendê-lo com uma faísca ou algo assim e depois atire na parte traseira do motor.

Também nunca fiz nada com motores a jato, então não tenho idéia se isso funcionaria.