空客拟推出液态氢燃料飞机

到2035年,我们将实现零排放飞行。也许吧。

AirbusZEROe混合翼体概念
AirbusZEROe混合翼体概念。

空客SE

空中客车公司展示了“世界上第一架零排放商用飞机”的三个概念,预计将于2035年投入使用。它们都以氢为燃料,空客称氢为清洁航空燃料。根据新闻稿

空客首席执行官Guillaume Faury说:“这些概念将帮助我们探索和完善世界上第一架气候中性、零排放的商用飞机的设计和布局,我们的目标是在2035年投入使用。”“向氢燃料转型,作为这些概念飞机的主要动力来源,需要整个航空生态系统采取果断行动。在政府和工业合作伙伴的支持下,我们可以应对这一挑战,扩大可再生能源和氢气的使用,为航空工业的可持续未来服务。’”

这些概念很有趣;上面的图片是“一个‘混合翼体’设计(可容纳200名乘客)的概念,机翼与飞机的主体融合……超宽的机身为氢气储存和分配以及舱室布局提供了多种选择。”

AirbusZEROe涡扇发动机的概念
AirbusZEROe涡扇发动机的概念。 空客SE
“涡轮风扇设计(120-200名乘客),航程2000多海里,能够跨大陆运行,并通过燃烧使用氢燃料而不是航空燃料的改进燃气涡轮发动机提供动力。液氢将通过位于后部压力舱壁后面的储罐储存和分配。”
AirbusZEROe涡轮螺旋桨的概念
AirbusZEROe涡轮螺旋桨的概念。 空客SE

还有一种外形更传统的短程涡轮螺旋桨飞机,使用氢动力燃气轮机。

发动机都是用液氢驱动的,要想扩大规模肯定是个挑战。最明显的挑战是需要大量的绿色氢气(用可再生能源电解-更多氢的颜色).其他任何东西都不会是零排放的。

电解9公斤水得到1公斤氢气大约需要50千瓦时。这个过程并不是100%的效率,所以一千克包含39.44千瓦时的能量。但是,随着我在之前的一篇文章中提到,这只是开始。为了使它变成液体,它必须被压缩到地球大气的13倍,然后冷却到21开尔文,或零下421华氏度。运行压缩机需要消耗大量的能量;液态氢制造商Praxis表示,生产一公斤液态氢需要15千瓦时的电力。所以我们是每千克液氢65千瓦时。

那么,为了航空业可持续发展的未来,需要多少电力来扩大可再生能源的规模呢?我做了一个表格。

氢数学
氢数学。 劳埃德改变

真的,我不想把冷H扔出去2这个想法是零的,而且它不会立刻发生,但世界每年使用大量的航空燃料。每千克氢的能量几乎是它的三倍,但要通过电解需要450万吉瓦/小时。这是当今世界可再生能源发电量的10倍。它是核能总量的两倍。这是一个疯狂的电力量。

当然,这并不会在2035年的一天内全部改变。但向氢转型是一个非常漫长和昂贵的过程,有人开玩笑说:“给我们100年的时间和100万亿美元,我们会为你提供一个安全、可持续、经济上可行的氢经济。”我不确定我们有没有时间和钱。

3架氢能飞机飞行
3架氢燃料飞机都在飞行。 空中客车公司

我经常因为在这些事情上扫兴而受到批评。毕竟,这家全球最大的飞机制造商正在展示“航空业可持续发展的未来”计划。但就像许多氢能源经济一样,这一切似乎都是一种维持现状的方式,承诺有一天,无论如何,一切都会变得绿色和美好。与此同时,我们还是坐飞机去别的地方吧。