Recirkulationsblæser fra Busch Vacuum Solutions understøtter det første brintfly i Schweiz

Ifølge tal fra det tyske luftfartscenter lettede mere end 36 millioner fly i 2024, hvilket betyder, at flytrafikken står for ca. 2,1 % af de globale CO ₂-udledninger. Det svarer omtrent til de samlede årlige udledninger i et land som Tyskland. For at mindske luftfartens klimapåvirkning og gøre flyrejser betydeligt grønnere i fremtiden er der behov for nye teknologier. Vakuumløsninger fra Busch anvendes til at udforske dette.

En rapport fra TAB (Office of Technology Assessment) ved den tyske Forbundsdag identificerer bæredygtige brændstoffer som det vigtigste område for innovation på kort sigt, da brændstofforbruget er den vigtigste årsag til luftfartens klimapåvirkning.

Især brint har et stort potentiale som et rent flybrændstof. TAB-rapporten påpeger imidlertid, at opbevaring af brint om bord på fly er en teknisk udfordring, da det kræver store, isolerede tanke ved minus 253 grader Celsius, som vejer meget. For at overvinde disse forhindringer er der behov for fortsat forskning og teknologisk udvikling af nutidens fly og infrastruktur.

Med udgangspunkt i denne innovationsånd har en gruppe schweiziske studerende, med tilknytning til foreningen Cellsius, udviklet et lille fly, der udelukkende drives af brint. Cellsius er en nonprofitorganisation, der blev grundlagt i 2022 og som har til formål at forske i bæredygtig luftfart. Studerende ved ETH Zürich kan bruge det sidste år af deres bacheloruddannelse til at bruge den ingeniørvidenskabelige viden, som de har tilegnet sig i praksis gennem virkelige fly.

I denne periode udviklede de H2-Sling, et fly, der drives af brint i gasform. Den effektive recirkulation af brint muliggøres af en MINK MH-recirkulationsblæser, som Busch Vacuum Solutions har doneret til ETH Zürich for at støtte forskningsprojektet og fremme den teknologiske udvikling.

Det første brintfly i Schweiz

Selve flyet drives af et brændselscellesystem på 100 kilowatt. I en brændselscelle frigives der elektricitet og varme ved en elektrokemisk reaktion mellem brint og ilt. Cellen består af to elektroder, der er adskilt af en elektrolytmembran: en anode og en katode. Membranen er ansvarlig for iontransporten.

Brint trænger ind på anodesiden. Brintmolekylerne opdeles i protoner og elektroner. Brintprotonerne spreder sig gennem membranen til katoden, hvor de reagerer med ilten i den omgivende luft for at danne vand, hvorved energi frigøres. Denne energi bruges af den elektriske motor til at drive flyets propel.

Da vand er det eneste biprodukt ved reaktionen, udledes der ingen klimaskadelige drivhusgasser til atmosfæren under flyvningen. Selve brinten opbevares i to tanke under flyets vinger, der hver indeholder 2,6 kilo. Da brint har en høj energidensitet, kan flyet flyve 200 kilometer, hvilket svarer til ca. to timers flyvetid. Udrulningen og den første offentlige præsentation af flyet fandt sted i oktober 2025. Flyet afventer nu certificering fra det schweiziske luftfartsvæsen, så den første testflyvning kan finde sted i foråret 2026. Det ultimative mål: en rejse over Alperne.

MINK MH fra Busch sikrer effektiv recirkulation

For at brændselscellen skal fungere pålideligt, skal tilførslen af brint og luft styres nøje for at opretholde den kemiske reaktion. MINK MH-recirkulationsblæseren fra Busch sikrer, at ureageret brint ikke går til spilde, men genbruges effektivt.

Sådan fungerer det: Brint kommer fra tankene med højt trykniveau under skærmene. For at sikre en stabil kemisk reaktion i brændselscellen tilføres der mere brint, end der rent faktisk er behov for. Dette forhindrer lokal brintmangel, en effekt, der opstår, når der ikke er nok reagens i cellen, hvilket i sidste ende resulterer i et stop af reaktionscyklussen.

På grund af overskudsforsyningen er der stadig brint tilbage, når reaktionen er afsluttet. Hvis man ikke udnyttede denne restmængde, ville det betyde, at der ville være behov for endnu større tanke til at rumme den mængde brint, der kræves for at opretholde reaktionen, hvilket ville øge flyets vægt og forringe dets ydeevne. For at maksimere flyvetid og rækkevidde skal den ubrugte brint derfor recirkuleres.

Recirkulationsblæser specielt udviklet til brændselsceller

For at opnå dette skal reaktionsmidlet føres tilbage fra brændselscellens anodeudgang til dens indgang. Det er her, MINK MH fra Busch kommer ind i billedet: To kloformede rotorer bevæger sig i modsatte retninger inde i kompressorens kabinet. Under klorotorernes drift, suges der brint ind, hvorefter det komprimeres og ledes tilbage til brændselscellens anode, hvor det blandes med frisk brint fra tanken. På den måde kan reaktionscirklen fortsætte uafbrudt. Ved at genanvende den ubrugte brint minimeres brændstofforbruget, og der spares på ressourcerne.

MINK MH er en TÜV-certificeret recirkulationsblæser, der er specielt udviklet til brug i brændselsceller. "Busch er en af de få leverandører, der tilbyder løsninger til brintbrændselsceller. Vi har allerede haft meget gode erfaringer med den mindre version af MINK MH, som vi installerede i et testkredsløb," siger Andres Neff, teknisk leder af H2-Sling-projektet. "Alt fungerede perfekt i testsystemet, og blæseren er meget brugervenlig. Vi var derfor meget glade for, at vi kunne bruge den større blæserversion til vores projekt."