Simple Flying报道,越来越多的公司开始测试氢能的可行性,我们不禁要问:这是可行的解决方案吗?从结构发展到排放和成本,氢能确实看起来很有前途,但仍有一些问题需要解决。

未来我们是否能够看到氢动力飞机称霸蓝天呢?

氢能飞机对大气无污染。

碳足迹如何补救

航空业正在寻找一种方法来弥补其“碳足迹”已不是什么秘密。随着国际航空碳抵消和减排计划(CORSIA)的承诺以及进一步可持续发展的愿望,越来越多的公司正在开发出更加环保的喷气燃料产品。关于氢动力飞机的争论已经有一段时间了。曾有人认为氢电池太重了,无法作为可行的解决方案。但可喜的是,许多公司现在都以解决这一问题为己任,投入到研发中去。 先让我们来看一下什么是氢动力飞机。


波音公司曾尝试过氢动力飞机,但对客机来说可行吗?



氢动力飞机如何工作?

由于氢燃料仅释放水蒸气,并且氢作为宇宙中最丰富的元素,它对化石燃料汽车和航空航天工业有着巨大吸引力。氢在我们的大气层中蕴藏非常丰富,这使得氢动力飞机极具吸引力。这也是为什么该行业多年来一直对此进行辩论的原因。然而,虽然此间一直在进行测试研究,如何完善全氢动力飞机背后的科学方法仍尚未找到。氢动力飞机从压缩液态氢获得动力。该过程通过将氢和氧结合在燃料电池中而起作用,这两种元素的反应产生三种产物--水、热、电力。与燃烧化石燃料相比,此过程的不同之处在于,没有二氧化碳释放到大气中。因而,氢能飞机更加环保,并使航空公司能够履行其对“碳中和”增长的承诺


与标准燃料不同,氢燃料飞机仅产生水蒸气作为排放物。

氢能的更多优势

氢能飞机不仅可以减少空气污染,它还有其他优势--可以减少噪音。此外,考虑到我们最终将耗尽化石燃料的储存,我们大气中氢资源丰富是一个重要的因素。从这个意义上讲,氢能是未来更可持续发展的投资。氢动力愿景的背后,正有多家公司正在努力,以使氢能飞机成为现实。他们正在挑战氢燃料供应的限制以及飞机实际使用的方式。



空中客车公司正在为其混合动力飞机寻找氢气供应。

完善氢燃料利用方式

氢燃料的主要不利因素之一是,目前没有基础设施使其成为化石燃料的可行替代品。航空公司的配套设施是用标准煤油给飞机加油,这阻碍了氢能的利用。为了使氢能成为现实,配套设施需要改变。目前,欧洲首个氢基航空燃料商业工厂正在计划建设中。该项目由Norsk e-Fuel领导,Norsk e-Fuel是由4家公司组成的财团,希望创建与现有基础设施相适应的技术。该工厂将从2023年开始运营。从现在起的短短三年内,该工厂将提供最大容量为1000万升的氢基喷气燃料。在接下来的三年中,Norsk e-Fuel将为商业航空生产1亿升氢燃料。



Norsk e-Fuel的工厂将准备在2023年之前取代标准的喷气燃料。该财团无疑是雄心勃勃的,但其动机并非没有根据。Paul Wurth首席执行官Georges Rassel表示:“气候变化和碳排放成本的上升,导致可再生资源市场的增长。这个新项目为欧洲提供了广泛的可能性,为实现比以往任何时候都更深的脱碳提供了关键。”“能源转型已经在面向消费者的行业中快速发展,现在是该行业加快发展并引入规模化技术以使为我们的社会提供动力的行业脱碳的时候了。” 尽管氢能具有所有积极性和优势,但仍存在明显的缺陷。目前尚不清楚究竟如何在飞机上最好地使用氢能。如果直接使用,这将意味着对飞机的改动更少,因为它们不需要氢燃料电池。氢燃料电池的优点是效率更高。但是,这需要对飞机的燃油存储以及较大的起飞重量进行重大更改。无论哪种方式,都需要进行调整,以确保航空器仍然可以使用这种可持续的替代方案来维持其正常的时间表和生产力。

未来飞机将如何为氢气加油?设计轻型、氢兼容的飞机可以实现,但加油又是另一件麻烦事。如果没有全球范围内对氢技术研发的投资,航空公司的运营效率将会受到影响。因为燃料将影响飞行的决策,氢燃料能使飞机飞多远?将在何处加油?这些都将成为制约因素。

航空公司准备投资了吗?

尽管航空公司必须兑现他们对环境保护的承诺,但对氢能的投资确实更需要长远眼光。自航空旅行开始以来,化石燃料一直是为飞机提供动力的唯一选择。如果要做出重大的改变,价格因素不能不考虑在内。Norsk e-Fuel表示,其最新研发将实现氢燃料加油使用现有基础设施的可能,但费用将更高。由于这种可再生燃料需要大量的可再生电力才能产生,因此非常昂贵。这一点对航司来说可不妙,当运营利润空间很小时,成本控制对航空公司可是至关重要。

在没有成本和基础设施的情况下,传统燃料似乎会更具吸引力。但也不是说航空公司就因此不想投资或者说不感兴趣。氢能技术的不断发展会使之越来越具有吸引力。所以说,氢动力客机是可行的,只是还未成熟。



Climeworks这样的公司已经投入了大量时间来完善其技术。氢动力飞机还有很长的路要走。不仅需要构建基础设施,还需要对其进行不断的测试。据相关预测表明,2040年将是电动飞机和氢飞机起飞的一年。

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