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氢可以推动航空脱碳

Shantanu Chakraborty
09年9月,2021年

飞机

脱碳对航空业来说是一个重大挑战。据估计,该行业占比超过9亿吨每年的二氧化碳排放量增长了29%与2013年相比。为了在2050年实现净零排放,必须采取严格的行动。欧洲航空运输行动小组已承诺将二氧化碳排放量在2005年的水平上减少50%。航空排放氮氧化物等其他污染气体。这些因素促使人们从目前的航空燃料转向更可持续的替代燃料,其中氢是首选。基于氢燃料电池燃烧的喷气推进可以将飞行对碳的影响降低75%到90%。在氢被用作航空燃料之前,需要解决某些市场障碍。

航空氢面临技术经济挑战

航空氢使用的挑战从技术经济的角度呈现出来,需要合作努力来解决。第一个挑战是,在飞行中储存氢气的燃料箱体积庞大。即使以液态氢的形式储存,需要低温冷却,在机身内储存氢也很麻烦,比煤油罐重4倍。这个重量影响了氢燃料飞行的航程和效率。

氢燃料航空的另一个障碍是高昂的成本。与使用煤油的飞机相比,使用氢燃料的飞机预计要贵25%-30%,每一可用座位公里的成本为0.045美分。此外,与现有燃料相比,更长的加油和维护时间将减少氢飞机的可用性。

最后,随着液氢需求呈指数级增长,现有的燃料补给基础设施将面临压力。目前,需求最多机场预计会很低考虑到只有短程飞机可以改装。为了满足这一需求,液氢可以通过液体燃料卡车网络提供。然而,随着监管和技术的进步,可伸缩的基础设施有望实现。

航空氢的机遇是巨大的

尽管存在这些挑战,使用燃料电池的氢推进系统仍然是短程和中程飞机最节能、气候友好和经济的选择。以氢燃料为基础的飞行增加的成本被环境效益所抵消,这为实现碳减排目标铺平了道路。行业领袖,如空中客车通过其×程序美国航空公司承诺,到2035年将推出100座的氢燃料航空公司。

然而,航空业的其他利益相关者认为,这一时间表对于实现《巴黎协定》设定的碳排放目标来说太慢了。普遍的氢是航空氢使用的早期采用者和主要推动者之一。该公司计划到2025年为小型支线飞机大规模引进氢燃料。用于驱动推进系统的动力系统将通过合作伙伴进行组装插电源(举办),magniX(电动汽车)。Universal Hydrogen的客户包括冰岛航空(Icelandair)和诺斯特姆航空(Air Nostrum)等地区性航空公司。

航空氢燃料基础设施

航空氢燃料基础设施

(来源:环球氢)

通用氢的竞争对手是ZeroAvia.该公司的目标是到2023年实现氢燃料商用飞行。该公司已经成功演示了一架6座飞机的250 kW动力装置,并计划将该技术应用于其600 kW的19座飞机HyFlyer二世飞机。

氢推进在空中运输脱碳方面具有巨大但尚未开发的潜力。在未来十年,除了国际认证和协议标准化外,还必须采取大胆的步骤,跨越研究和技术发展领域。