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氢动力飞机为可持续旅行提供了新的视角

日期:2023-05-12    来源:The Engineer.

国际氢能网

2023
05/12
11:00
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关键词: 氢动力飞机 氢燃料航空 氢燃料飞机

交通是一个令人头疼的问题:围绕新机场跑道和修建更多道路的争议、日益加剧的城市化、交通拥堵以及对由此造成的污染和气候变化的内疚。流动的需求非但没有带来自由,反而使我们窒息。

现在英国境内正在开发、提供零碳运输网络的技术。疫情的冲击和破坏也意味着,我们有机会摒弃围绕交通政策的僵化、零碎的思考,需要的是交通领域的互联网技术革命。我们需要科技的突然突破,这种突破的潜力足以将世界其他地区——企业、政府和监管机构——也参与其中。

氢燃料飞行很可能是这一突破。氢动力飞机舰队将成为一种完全不同的运输系统的平台。零碳,也安静。这将使更小的、本地的机场增多成为可能,这些机场离社区更近,提供短途飞行。当地机场还将充当交通枢纽,与其他更可持续的系统、电动火车或其他公共交通工具相连;必要时可以使用电动汽车,并提供与大型航空枢纽的绿色高效连接。数字通信和数据共享手段可以通过一个应用程序,为人们提供交通选择的实时图像,如何将碳足迹、时间和成本最小化。

航空业在履行全球碳减排承诺方面面临着巨大而复杂的挑战。英国的Jet Zero战略正在为国内议程增加新的动力和审查:目标是到2050年实现航空净零排放。与其他任何行业相比,更好地重建航空业对其未来的地位和繁荣发展的能力至关重要。可持续航空燃料(SAFs)永远只能是一项临时措施,行业的快速胜利标志着进步,而最重要的工作是进行技术研发,为全新的零碳航空基础设施奠定基础。

我们在克兰菲尔德航空航天解决方案的经验对电池电力飞行的潜力有一些严重的限制,即使是在短跳方面。无论是直接燃烧还是用于燃料电池发电,氢都显示出了更大的前景。和电池一样,氢产生零碳,唯一的排放是水和热,而且飞机可以在与传统燃料相同的周转时间内加油。每单位质量,氢提供的能量是煤油等传统航空燃料的3倍,是锂离子电池的100倍。我们在克兰菲尔德航空航天解决方案的经验对电池电力飞行的潜力有一些严重的限制。

随着航空技术研究所(ATI)、商业、能源和工业战略部门(BEIS)和创新英国(Cranfield Aerospace Solutions (CAeS))之间的合作项目“弗雷森项目”(Project Fresson),对氢的新信心正在增长。“弗雷森计划”不仅仅是关于氢动力飞行的空想,它还致力于在短期内提供商业上可行的服务:世界上第一个真正的绿色客运服务。CAeS利用其在新飞机设计和认证方面与oem合作25年的经验,正在为一架9人布里顿-诺曼岛(Britten-Norman Islander)飞机开发改装动力系统解决方案,同时研究商业模式,克服任何能力和供应链问题。弗雷森项目预计,氢燃料飞机将在2025年投入短跳服务。

我们面临的最大挑战之一是缺乏氢燃料航空的认证规则。目前的标准不适用。对飞机(以及机场如何管理氢燃料)进行复杂的改造是必要的——这意味着民航局需要在这一过程中成为积极的合作伙伴,搞清楚哪些是适用的,哪些是不适合的。但我们需要继续推动技术认证,如果Jet Zero的目标能够实现,就没有时间等待了。

常规使用氢气进行长途旅行似乎还需要一段时间,但已经触手可及。也许我们无法乘坐零排放的飞机直接从伦敦飞往珀斯,但这也提出了我们为什么需要大型超长途飞机的问题。这是一种破坏环境的奢侈行为——我们可以这样做,并不意味着我们应该这样做。再一次,我们需要考虑交通的全局,什么是可行的,什么是有效的。我们很快就会习惯一种新的习惯:在世界各地跳来跳去,使用一种可持续的啤酒花系统,这种系统通过数字化操作变得平滑而简单,对节省时间不那么执着和疯狂。旅行不会成为一种更丰富的体验吗?


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