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從濃重的煤油味，到噴氣發(fā)動機(jī)的轟鳴，再到縱橫交錯的飛機(jī)尾跡，最近商業(yè)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(jī)的外觀、聲音甚至氣味會如何，就完全不確定了。航空業(yè)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(biāo)，以結(jié)束其對全球變暖的貢獻(xiàn)，承諾到2050年在從住房到能源、商業(yè)到交通的各個經(jīng)濟(jì)部門實現(xiàn)“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(jī)了。
“綠色”航空旅行的未來是什么?
在短期內(nèi)，焦點將放在燃料而不是飛機(jī)上。航空公司正在大力投資“可持續(xù)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(jī)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(yuǎn)來看，我們需要一個更為激進(jìn)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(jì)20年代末，該公司將試飛全尺寸電池電動飛機(jī)。然而，由于產(chǎn)生必要推力所需電池的大小和重量，人們嚴(yán)重懷疑大規(guī)模純電動飛行在幾十年內(nèi)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(zhuǎn)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(yùn)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(chǎn)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(yè)上可行。在英國，這項技術(shù)的開發(fā)一直由英美初創(chuàng)企業(yè)ZeroAvia牽頭。2020年9月，它進(jìn)行了世界上最先進(jìn)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(jīng)過改裝的6座Piper M350輕型飛機(jī)上測試了氫燃料電池系統(tǒng)，該飛機(jī)從貝德福德郡的克蘭菲爾德機(jī)場起飛，飛行19英里。氫被注入燃料電池，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，而電能又反過來驅(qū)動發(fā)動機(jī)，只釋放水蒸氣。
該公司現(xiàn)在正在為下一階段做準(zhǔn)備，屆時它將開發(fā)一種氫電力推進(jìn)系統(tǒng)，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(fā)自己的氫動力飛機(jī)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(jīng)起草了三個設(shè)計概念。
什么時候才能買到零排放的機(jī)票?
三年內(nèi)，極短航線的零排放航班有可能成為現(xiàn)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(tuán)Fesson項目的一部分，該財團(tuán)將開發(fā)一種氫燃料電池驅(qū)動的飛機(jī)，可能在2024年投入使用。然而，在21世紀(jì)30年代之前，大型氫燃料飛機(jī)(載客100人以上)能否實現(xiàn)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(fù)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(jī)來說，可能會造成重大的后勤挑戰(zhàn)。
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(zhuǎn)變，最終會生產(chǎn)出更便宜、更安靜的飛機(jī)。據(jù)估計，氫燃料飛機(jī)的運營成本將比煤油飛機(jī)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(hù)費用。然而，將這些節(jié)省下來的錢傳遞給客戶需要時間。從短期來看，研發(fā)這項技術(shù)的巨大成本，而不是依賴數(shù)十年歷史的噴氣式發(fā)動機(jī)，可能會導(dǎo)致更高的初始成本。
未來的飛機(jī)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(shù)制造業(yè)一樣，飛機(jī)生產(chǎn)也是碳密集型的。去年，波音公司聲稱其工廠實現(xiàn)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(zé)為“漂綠”。此外，世界上大多數(shù)用于推動未來飛機(jī)的氫是通過將天然氣轉(zhuǎn)化為甲烷來生產(chǎn)的。天然氣是一種化石燃料，會產(chǎn)生二氧化碳。人們正在努力開發(fā)“綠色氫氣”，利用來自可再生資源的電流將水轉(zhuǎn)化為氧氣和氫氣，但這項技術(shù)在很大程度上仍處于初級階段。
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