國際能源署的數(shù)據(jù)顯示展稼，全球航空業(yè)的二氧化碳（CO2）排放量“在過去20年內(nèi)迅速上升”世荐，在2019年達(dá)到近10億噸，相當(dāng)于“全球化石燃料燃燒產(chǎn)生CO2排放量的2.8%”创炉。世界野生動(dòng)物基金會(huì)也將航空業(yè)描述為“溫室氣體排放量增長最快的來源之一”辞唤，并稱航空旅行是“目前個(gè)人能進(jìn)行的碳排放最密集的活動(dòng)”。

在各國攜手邁向碳中和的大趨勢(shì)下尺那，航空業(yè)減碳行動(dòng)刻不容緩为巾。正如英國克蘭菲爾德大學(xué)宇航學(xué)院院長伊恩·格雷所稱，零碳是航空業(yè)的“重中之重”丹自，需要一系列創(chuàng)新來應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)彰朴。

美國消費(fèi)者新聞與商業(yè)頻道（CNBC）報(bào)道，這些創(chuàng)新包括研制出可持續(xù)的航空燃料弹值、采用電推進(jìn)系統(tǒng)据智、使用新型輕質(zhì)材料以及增強(qiáng)型碳復(fù)合材料等，還需要制定相關(guān)政策，對(duì)航空業(yè)進(jìn)行“適當(dāng)?shù)谋O(jiān)管”篙梢。

氫燃料受青睞

從1903年萊特兄弟的歷史性飛行到超音速飛機(jī)顷帖，一部航空史就是一部由技術(shù)創(chuàng)新和雄心壯志推動(dòng)的勵(lì)志史。現(xiàn)在渤滞，該行業(yè)繼續(xù)表現(xiàn)出對(duì)創(chuàng)新的渴望贬墩，不少業(yè)內(nèi)人士成為氫燃料電池飛機(jī)的擁躉。

2020年9月蔼水，英國ZeroAvia公司的6座Piper M級(jí)氫燃料電池飛機(jī)在英格蘭克蘭菲爾德機(jī)場(chǎng)完成了首飛震糖，這是“商業(yè)級(jí)氫燃料電池飛機(jī)的首秀”录肯，標(biāo)志著人類向低排放和零排放飛行又邁進(jìn)了一步趴腋。

其實(shí)，此前科學(xué)家已研制出了其他氫燃料電池飛機(jī)论咏。2017年优炬，以中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研制的20千瓦（KW）燃料電池系統(tǒng)為動(dòng)力電源的中國國內(nèi)第一架有人駕駛?cè)剂想姵卦囼?yàn)機(jī)成功首飛。2012年厅贪，由同濟(jì)大學(xué)與上海一家企業(yè)聯(lián)合研制的中國第一架純?nèi)剂想姵責(zé)o人機(jī)“飛躍一號(hào)”蠢护，在上海奉賢海邊首次試飛成功。

ZeroAvia首席執(zhí)行官瓦爾·米夫塔霍夫說：“雖然一些實(shí)驗(yàn)飛機(jī)已經(jīng)使用氫燃料電池作為動(dòng)力飛行倚撰，但我們的商用飛機(jī)的規(guī)模表明恃姨，付費(fèi)乘客可能很快就會(huì)登上真正的零排放航班∥殉樱”

“飛躍一號(hào)”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人宴今、同濟(jì)大學(xué)許震宇副教授表示：“為積極應(yīng)對(duì)能源與環(huán)境挑戰(zhàn)，開發(fā)使用生物質(zhì)能幽州、氫能等新能源的飛行器换攘，已成為航空技術(shù)的未來發(fā)展方向之一，特別是以氫氣為原料匙戚、真正實(shí)現(xiàn)零排放的燃料電池電動(dòng)飛機(jī)椎颓，更是航空工業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)√度”

此外最阿，去年9月，法國空中客車公司也發(fā)布了3架以氫為燃料的概念飛機(jī)的細(xì)節(jié)玖项，聲稱這些飛機(jī)將在2035年翱翔藍(lán)天貌砖。

不僅僅是氫燃料

盡管如此，格雷表示：“氫燃料電池實(shí)際上一般用于小型飛機(jī)蜡镶，也就是航程為1000公里以下的飛機(jī)雾袱，而航空業(yè)碳排放的‘罪魁禍?zhǔn)住瘉碜蚤L途飛行。”

今年早些時(shí)候芹橡，歐洲空中導(dǎo)航安全組織發(fā)布的一份可持續(xù)發(fā)展簡報(bào)稱毒坛，“盡管歐洲機(jī)場(chǎng)2020年僅約6%的航班是長途飛行（超過4000公里），但歐洲航空業(yè)CO2排放量的一半以上來自長途飛行”林说。

這一觀點(diǎn)得到了歐洲運(yùn)輸與環(huán)境協(xié)會(huì)航空經(jīng)理喬·達(dá)爾代納的支持煎殷。她表示：“航空CO2排放中最大的一部分與長途飛行有關(guān)。長途飛行要想減碳腿箩，必需用可持續(xù)航空燃料取代目前廣泛使用的煤油豪直，可持續(xù)航空燃料將在航空業(yè)的減排行動(dòng)中發(fā)揮重要作用”。

歐盟航空安全局表示珠移，可持續(xù)航空燃料“目前還沒有一個(gè)國際公認(rèn)的定義”弓乙，不過，空中客車公司將可持續(xù)航空燃料描述為“由可再生的原材料制成的航空燃料”钧惧，最常見的原料是農(nóng)作物暇韧，用過的食用油和動(dòng)物脂肪。

格雷說：“目前叮歧，可持續(xù)航空燃料面臨的重大挑戰(zhàn)是作两，如何以適當(dāng)?shù)某杀旧a(chǎn)出所需的數(shù)量。目前很多科學(xué)家都在研究如何利用當(dāng)?shù)氐膹U物或資源生產(chǎn)可持續(xù)燃料菌秘√桓玻”

令人們感興趣的一種燃料是電子煤油（合成煤油），由CO2和氫氣混合而成及奋。達(dá)爾代納稱：“它最棒的地方在于鱼虽，這種碳中性材料可以在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)技術(shù)的情況下使用。在未來幾年里拨蓖，降低其生產(chǎn)成本是關(guān)鍵橱殉。”

適當(dāng)監(jiān)管很重要

除上述創(chuàng)新外照旺，近年來圍繞電推進(jìn)系統(tǒng)的討論也很多泰啼，Volocopter和Lilium等公司都在開發(fā)電動(dòng)垂直起降飛機(jī)（eVTOL）。

雖然技術(shù)很重要酝浦，但制定相關(guān)規(guī)則分衫，促進(jìn)航空產(chǎn)業(yè)減碳也非常重要。這方面的例子包括“國際航空碳抵消和減少計(jì)劃”般此、歐盟自2012年起將航空CO2排放納入排放交易體系等蚪战。

達(dá)爾代納強(qiáng)調(diào)了“適當(dāng)監(jiān)管”的重要性。她說：“如果政府有效地為排放和污染定價(jià)铐懊，然后強(qiáng)制使用清潔技術(shù)邀桑，這就向私人和公共投資者發(fā)出了投資清潔技術(shù)的正確信號(hào)瞎疼，這將帶來金融附加值以及環(huán)境附加值，這些是航空業(yè)脫碳行動(dòng)取得成功的關(guān)鍵之一壁畸≡艏保”

（科技日?qǐng)?bào) 劉 霞）

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