在全世界寻找应对气候变化的新方法之际，氢已成为航空业等污染行业的潜在救星。它是世界上最常见的元素，比传统航空喷气燃料含有更多的能量，而且没有产生大量二氧化碳排放的副作用。
但是氢燃料和航空旅行有着复杂的历史。80多年前，一艘充满氢气的兴登堡飞艇在试图停泊在新泽西州的莱克赫斯特时起火。漂浮的氢气在多大程度上造成了这场灾难一直是争论的话题。
兴登堡号于1937年起火并坠毁在地上。但是，飞艇坠落地面的画面是航空工业希望在重新拥抱氢的过程中留下的。一家公司有信心让它运作起来，并希望在几年内让付费乘客乘坐氢动力飞机。
推动氢燃料飞行
ZeroAvia的基地位于英格兰风景优美的科茨沃尔德(Cotswolds)的肯布尔(Kemble)，该公司正在研发一种飞机，有望在2024年实现世界上首架商用氢电力飞机的飞行，该飞机将在伦敦和荷兰鹿特丹之间飞行。ZeroAvia认为，使用氢燃料电池的好处是，唯一的废物是干净的水。
ZeroAvia欧洲分部的负责人Sergey Kiselev说:“这实质上是一个零排放的过程。”
“唯一的副产品是水蒸气。”这一理念已获得英国政府和英国航空母公司国际航空集团(IAG)的资金支持。
虽然氢在兴登堡坠机事件中至少扮演了部分角色，但ZeroAvia的团队表示，现代存储系统使氢成为一种可靠的燃料。
“氢气当然是安全的，”该公司的技术运营主管John Kells说。“如今有了氢燃料电池系统的电动汽车，它并不比(为现代飞机提供燃料的)煤油更危险。”ZeroAvia表示，氢比空气轻得多，所以释放后会迅速消散，这与普通燃料不同。
但研制这种飞机并不容易。2020年9月，ZeroAvia的团队在一辆由氢燃料电池驱动的六座Piper Malibu进行了起飞、电路和降落后，达到了一个重要的里程碑。这架飞机进行了几十次成功的试飞。然后在今年4月，它崩溃了。这架6座氢燃料电池飞机在一次试飞中严重损坏，但无人受伤。这架飞机在贝德福德郡克兰菲尔德机场附近的一块空地上迫降。
当它试图在凹凸不平的地面上停下来时，一只翅膀被扯掉了。没有人受伤。“我认为当你测试新技术时，类似的事情就会发生，”Kiselev先生说。他说，虽然事故仍在调查中，但氢气本身并不是原因。“我们已经吸取了不少教训……来避免这种情况，并确保不再发生这种情况。”
当飞机坠毁时，史蒂芬·劳斯也在飞机上，他仍然相信氢是未来的趋势。他说:“我们今天的技术发挥了作用。”
“你不必等到2030年、2040年、2050年。你现在基本上就能做到。”就在ZeroAvia位于科茨沃尔德机场的机库外，停放着数十架耗油量巨大的客机。它们在COVID-19大流行期间被送往那里临时存放。但在推动更环保飞行的过程中，其中一些飞机的长期未来仍有疑问。
“飞行问题”促使人们关注绿色出行
随着旅行限制的放宽，乘客们渴望重返天空。国际航空运输协会(IATA)预计，明年将有34亿乘客，高于2021年的23亿。与此同时，越来越多的人意识到航空旅行对气候变化的影响。
目前，中国约占全球排放量的2.5%，但一些预测人士预测，到2050年，这一比例可能会达到25%左右。
麦肯锡对5300名乘客进行的一项调查发现，超过50%的乘客“真的担心”全球变暖。年龄在18岁至24岁之间的受访者中有40%表示，他们计划因此减少乘飞机旅行。“我们得到了社会的支持，”劳斯表示。
“有一股支持变革的大浪即将到来。”与此同时，越来越多的人意识到航空旅行对气候变化的影响。目前，中国约占全球排放量的2.5%，但一些预测人士预测，到2050年，这一比例可能会达到25%左右。
ZeroAvia并没有从头开始建造一架新飞机，而是在一架19座的多尼尔228支线客机上安装了氢气罐。该公司希望，如果航空公司能将该技术添加到现有飞机上，它们将更有可能采用该技术。氢燃料电池将为电动机提供动力，电动机将使螺旋桨旋转。
“这听起来很容易，但事实并非如此，”劳斯警告说。ZeroAvia在现场制造自己的燃料，通过电流将水分解成氧气和氢气。“氢电解的美妙之处在于它只需要两个输入。一个是水，第二个是电，”Kiselev说。
然而，为了实现真正的零碳排放，电力需要来自可再生资源。Kiselev先生说，所谓的绿色氢给像澳大利亚这样的国家带来了巨大的机遇。他表示:“尤其是在拥有太阳能资源的澳大利亚，可以在离机场非常近的地方使用相当多的可再生能源。”
绿色氢目前仅占全球供应量的1%。但这并不是航空业迈向绿色未来的唯一途径。
绿色出行选择
对于小型飞机来说，电力推进已经成为一种可行的替代方案。但是，尽管电池的效率越来越高，它们仍然不能满足长途旅行的需要。世界上最大的飞机制造商之一空中客车公司也对氢燃料抱有信心。但它计划以液态形式燃烧氢，而不是使用气体来提供燃料电池。
该公司正在研究三种“零”飞机的概念设计，希望能在2035年投入使用。其中一架看起来不像目前空中的任何客机，如果它要储存足够的氢气以进行长途飞行，就需要一个彻底的新设计。
改道可能是减少航空对气候影响的有效途径
航空业正以惊人的速度发展，但其扩张是以牺牲环境为代价的。那么，如果改变飞行路线来减少这种情况会怎样呢?
欧洲可持续发展组织运输与环境(Transport and Environment)的航空经理乔·达登(Jo Dardenne)表示，世界不能等到2035年才大幅削减长途航空公司的排放。她说:“你不需要氢燃料飞机那样的新机身，你只需要使用今天的技术就可以了。”
Dardenne女士说，可持续航空燃料(SAFs)，如电子煤油，也被称为电燃料或合成煤油，提供了最佳的短期解决方案。这是因为它可以与传统的航空燃料(煤油)混合，并用于今天的飞机。
“这就是电动燃料的美妙之处。它可以当作普通的煤油来处理。”
这种燃料是在高温下将绿色氢气与大气中捕获的二氧化碳结合而成的。这就产生了一种原油，之后再进行提炼。当它燃烧时，e-煤油释放的碳量与之前在生产过程中从大气中移除的碳量相同，使它成为碳中性。
今年1月，荷兰航空公司KLM首次使用可持续生产的合成煤油进行定期客运飞行。然而，石油巨头壳牌(Shell)生产的500升燃料仅占从阿姆斯特丹飞往马德里总燃料需求的5%。可持续的合成煤油没有大规模生产。今年10月，一家新工厂在德国投产，承诺日产300多加仑。
这仅能填满一架波音737-800飞机油箱的5%左右。Jo Dardenne说，除非产量大幅提高，否则电燃料将难以与廉价的航空燃料竞争。“这就是为什么我们需要政府对它们进行投资……并确保它们迫使航空公司转向使用这类燃料。”
然而，尽管所有这些技术都有望减少航空业的碳排放，但一个主要问题仍然存在。
碳并不是唯一的敌人
如果你抬头仰望天空，有时你会发现飞机经过头顶时，后面有白色的凝结痕迹。
这些被称为尾迹，根据科学家的说法，它们会对环境产生重大影响。
伦敦帝国理工学院(Imperial College London)交通与环境专业的高级讲师马克·斯特勒(Marc Stettler)博士说:“大家一致认为……尾迹的影响程度与二氧化碳排放的总体影响差不多，甚至更大。”
飞机的热排气产生水蒸气，水蒸气附着在引擎排出的烟灰颗粒上。在寒冷的天空中，这些粒子冻结，形成冰晶云。Stettler博士说，虽然云层有时可以反射太阳辐射，使地球降温，但总体效果是捕获热量，否则热量会散失到太空中。
然而，有一个潜在的解决方案。通过预测最有可能产生持续时间最长的尾迹的大气条件，航空公司和交通管制员可以阻止飞机飞越这些尾迹。在对日本领空进行研究后，帝国理工学院(Imperial College)的研究人员得出结论，只要改变不到2%的飞行高度，就可以将与尾迹相关的气候变化减少59%。
他告诉美国广播公司:“这并不是我们每次飞行都需要做的事情。”“(但)我确实认为，在如何减少航空对气候的影响方面，我们需要有创意。”e -煤油比普通航空燃料燃烧更清洁，有望减少尾迹的影响。
以下是减少尾迹对全球变暖的影响
根据一项新的研究，产生更少烟尘的替代航空燃料可以减少飞机尾迹对全球变暖的影响。
Stettler博士说，空客计划中的氢燃料发动机将更加清洁，但仍可能释放出导致飞机尾迹形成的颗粒。而氢燃料电池飞机，比如Zero Avia的飞机，理论上只会产生水蒸气。但Stettler博士表示，目前还不清楚这些尾迹会以多快的速度消失。
“至于氢燃料飞机对飞机尾迹的影响，目前尚无定论。”他说，随着技术的进步，乘客可能不得不仔细考虑他们的航班对环境的影响，并可能为他们的污染支付更多的费用。
但他希望飞行的“特权”仍能被社会上最幸运的人所体验。“我们是一个全球社区，我认为我们因此变得更好。我们真的不想建墙。”
