據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》8月11日?qǐng)?bào)道,英國(guó)科學(xué)家正在研究使用氨氣作為航空燃料來(lái)實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的零排放,并且可能會(huì)在“數(shù)年內(nèi)”飛行天空。
據(jù)報(bào)道,英國(guó)科學(xué)家正在開(kāi)發(fā)可以使用氨氣作為燃料保證航空發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的技術(shù),從而使得未來(lái)數(shù)年內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)零排放飛機(jī)。
總部位于牛津的反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)(Reaction Engines)公司與英國(guó)科學(xué)技術(shù)設(shè)施委員會(huì)之間的合作可以看到氨燃料替代航空煤油作為未來(lái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃料正在成為可能。
與傳統(tǒng)的航空煤油燃料不同,氨具有較少的火災(zāi)隱患,燃燒時(shí)不會(huì)釋放導(dǎo)致氣候變化的二氧化碳。
就像傳統(tǒng)的航空煤油一樣,氨可以?xún)?chǔ)存在飛機(jī)機(jī)翼中,但是與航空煤油不同的是,氨本身不易燃燒,因此火災(zāi)隱患小得多。
同時(shí),為了保證氨燃料可以在航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中正常燃燒,氨燃料需要與氫燃料混合,而氫燃料本身可以通過(guò)對(duì)氨燃料加熱和催化劑釋放出來(lái)。
因此,研究人員提議使用熱交換器對(duì)進(jìn)入航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料進(jìn)行加熱,然后使用所謂的“裂解反應(yīng)器”將一部分氨燃料分解為氫氣和氮?dú)狻?/p>
然后可以點(diǎn)燃混合燃料以驅(qū)動(dòng)航空發(fā)動(dòng)機(jī),而唯一的廢物排放是氮?dú)夂退魵?,也許還有一些氮氧化物,后者可以使用更多的氨燃料將其從廢氣中去除。
反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)公司的詹姆斯-巴特(James Barth)表示:“這種燃料實(shí)際上可以消除自身的排放?!?/p>
在實(shí)施過(guò)程中,首先可以對(duì)常規(guī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行少量添加,從而使得航空公司可以使用更清潔的燃料,且無(wú)需完全替換其現(xiàn)有飛機(jī)機(jī)隊(duì)。
氨氣的能量密度確實(shí)比常規(guī)航空煤油燃料低,這意味著使用新型燃料驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)的航空會(huì)略短。
但是,巴特博士解釋說(shuō),與其他綠色飛機(jī)解決方案(包括更昂貴的氫燃料和電池混合動(dòng)力)相比,氨的代價(jià)更少,而以氨燃料為動(dòng)力的飛機(jī)將非常適合短途飛行。
目前,氨通常由天然氣如甲烷,加上大氣中的氮,通過(guò)電解水的方式制成,該工藝在未來(lái)具有完全可再生的潛力,能夠替代天然氣。而且,航空煤油和氨氣的噸價(jià)上也大致相同。盡管真正的綠色氨生產(chǎn)將更加昂貴,但巴特博士認(rèn)為,未來(lái)的碳稅能將這一成本抵消。
巴特補(bǔ)充說(shuō):“我們認(rèn)為氨將在合成燃料方面具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。”
反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)公司首席執(zhí)行官馬克-托馬斯(Mark Thomas)告訴《電訊報(bào)》,與疫情帶來(lái)的航空旅行限制所帶來(lái)的污染減少,有助于帶來(lái)更多的“綠色旅行”需求。
他補(bǔ)充說(shuō):“過(guò)去幾個(gè)月,我們一直生活在晴朗的天空下?!?/p>
越來(lái)越明顯的是,綠色的天空仍然需要真正的技術(shù)來(lái)推動(dòng)。
目前,反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)公司的研究人員正在尋求設(shè)計(jì)換熱器和裂化反應(yīng)堆,并正在尋求資金來(lái)開(kāi)發(fā)小型的地面演示樣機(jī),以證明這種發(fā)動(dòng)機(jī)可以成功啟動(dòng)和節(jié)流。
巴特博士說(shuō):“沒(méi)有足夠的理由來(lái)籌集資金,我們就無(wú)法在幾年內(nèi)準(zhǔn)備好一個(gè)小型演示樣機(jī)進(jìn)行測(cè)試?!?/p>
該消息發(fā)布之前,英國(guó)政府為進(jìn)一步削減碳排放量,已經(jīng)承諾到2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放。
那么氨燃料可能擊敗生物燃料嗎?
2008年,維珍航空成為首家使用生物燃料為商業(yè)航班提供動(dòng)力的航空公司。倫敦希思羅機(jī)場(chǎng)和阿姆斯特丹之間的航班使用的燃料是巴西堅(jiān)果和椰子的混合物制成的,提供了發(fā)動(dòng)機(jī)20%的推力。維珍航空當(dāng)時(shí)的首席執(zhí)行官理查德-布蘭森(Richard Branson)表示:“這項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性的飛行將使我們中那些認(rèn)真對(duì)待減少碳排放的人們繼續(xù)開(kāi)發(fā)未來(lái)的燃料?!?/p>
許多航空公司現(xiàn)在正在考慮將生物燃料納入商業(yè)航班。
2011年,阿拉斯加航空公司使用食用油調(diào)和航空煤油運(yùn)行了75次航班。
2014年,一家芬蘭航空公司使用了回收的食用油和航空燃料的混合物為長(zhǎng)途飛行提供動(dòng)力。芬蘭航空公司表示,通過(guò)改用更可持續(xù)和環(huán)保的燃料來(lái)源,它將能夠?qū)⑵涠趸純襞欧帕繙p少50%~80%。
2017年,中國(guó)最大的民營(yíng)航空公司海南航空也實(shí)現(xiàn)了借助回收的食用油,將186名乘客和15名機(jī)組人員從北京飛往芝加哥,整個(gè)航班時(shí)長(zhǎng)11小時(shí)。
去年,新加坡航空公司還啟動(dòng)了有史以來(lái)首次使用食用油的航班。該飛機(jī)由加氫處理的酯和脂肪酸(一種用過(guò)的食用油生產(chǎn)的可持續(xù)生物燃料)和常規(guī)噴氣燃料的組合提供動(dòng)力。
澳航的目標(biāo)是到2020年使用基于生物燃料的航班正常運(yùn)行。
但是生物燃料的價(jià)格是傳統(tǒng)航空燃料價(jià)格的兩倍以上,對(duì)于任何一家航空公司來(lái)說(shuō),單獨(dú)使用它都是太昂貴了。(來(lái)源:兩機(jī)動(dòng)力控制)