
從濃重的煤油味,到噴氣發動機的轟鳴,再到縱橫交錯的飛機尾跡,最近商業航班重返我們的天空,對我們的感官來說是再熟悉不過的打擊。再過30年,飛機的外觀、聲音甚至氣味會如何,就完全不確定了。航空業幾乎完全依賴化石燃料,盡管其溫室氣體排放量僅占世界總量的2%,卻被視為全球變暖的典型代表。兩年前,英國成為世界上第一個引入具有法律約束力的目標,以結束其對全球變暖的貢獻,承諾到2050年在從住房到能源、商業到交通的各個經濟部門實現“凈零”排放。然而,這對航空公司來說并不容易。簡而言之,目前沒有什么能比煤油更高效、更便宜地推動飛機了。
“綠色”航空旅行的未來是什么?
在短期內,焦點將放在燃料而不是飛機上。航空公司正在大力投資“可持續航空燃料”——煤油與可再生能源和廢棄物混合——以降低二氧化碳水平。2021年9月,英國航空公司(British Airways)首次在希思羅機場(Heathrow)和格拉斯哥(Glasgow)之間開通航班,使用的燃料來自回收的廢棄食用油,整體二氧化碳排放量減少了28%。
但從長遠來看,我們需要一個更為激進的解決方案。
有幾家公司一直把希望寄托在電池上。就在2018年,易捷航空(EasyJet)還聲稱,到本世紀20年代末,該公司將試飛全尺寸電池電動飛機。然而,由于產生必要推力所需電池的大小和重量,人們嚴重懷疑大規模純電動飛行在幾十年內是否可行,如果真的可行的話。因此,近年來,人們的注意力越來越多地轉向氫,將其作為一種更有效的替代品。
哪些航空公司走在前沿?
氫氣蘊藏著巨大的能量——是煤油的三倍,是鋰離子電池的100多倍——同時引擎產生的二氧化碳為零,噪音也更低。航空公司面臨的問題是如何使其在商業上可行。在英國,這項技術的開發一直由英美初創企業ZeroAvia牽頭。2020年9月,它進行了世界上最先進的氫動力飛行。在英國政府1230萬英鎊的資助下,該公司在一架經過改裝的6座Piper M350輕型飛機上測試了氫燃料電池系統,該飛機從貝德福德郡的克蘭菲爾德機場起飛,飛行19英里。氫被注入燃料電池,通過化學反應產生電能,而電能又反過來驅動發動機,只釋放水蒸氣。
該公司現在正在為下一階段做準備,屆時它將開發一種氫電力推進系統,可以為更大的19座汽車提供動力。英國航空公司是投資該公司的航空公司之一。歐洲航空巨頭空中客車公司也在開發自己的氫動力飛機zero,它將使用液氫作為燃料。在易捷航空(EasyJet)等航空公司的支持下,已經起草了三個設計概念。
什么時候才能買到零排放的機票?
三年內,極短航線的零排放航班有可能成為現實。洛根航空公司在蘇格蘭群島之間運營,是英國政府支持的財團Fesson項目的一部分,該財團將開發一種氫燃料電池驅動的飛機,可能在2024年投入使用。然而,在21世紀30年代之前,大型氫燃料飛機(載客100人以上)能否實現長途飛行還是個疑問。空客zero項目最早要到2035年才會有成果,這主要是因為燃料電池和周邊部件很重很復雜,而氫本身需要龐大的儲罐。這在短途飛行中相對簡單,但對于需要更多氫氣的大型商用飛機來說,可能會造成重大的后勤挑戰。
航空旅行的價格會更便宜嗎?
向氫動力(或最終的電池動力)的轉變,最終會生產出更便宜、更安靜的飛機。據估計,氫燃料飛機的運營成本將比煤油飛機低三分之一左右,這是由于燃料的密度和移動部件少得多的事實,它們減少了昂貴的維護費用。然而,將這些節省下來的錢傳遞給客戶需要時間。從短期來看,研發這項技術的巨大成本,而不是依賴數十年歷史的噴氣式發動機,可能會導致更高的初始成本。
未來的飛機會是真正的“零排放”嗎?
有可能,是的,但仍有一些重大障礙需要克服。和大多數制造業一樣,飛機生產也是碳密集型的。去年,波音公司聲稱其工廠實現了“凈零”,但只是通過抵消部分排放,這種做法被綠色和平組織譴責為“漂綠”。此外,世界上大多數用于推動未來飛機的氫是通過將天然氣轉化為甲烷來生產的。天然氣是一種化石燃料,會產生二氧化碳。人們正在努力開發“綠色氫氣”,利用來自可再生資源的電流將水轉化為氧氣和氫氣,但這項技術在很大程度上仍處于初級階段。
相關推薦: