实现零碳飞行的3种方式

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  • 全球航空业每年排放超过10亿吨碳。

  • 但正在研发的工程项目为零碳飞行指明了方向。

  • 以下是三种有望让航空旅行实现环境可持续的构想。

航空业约占全球二氧化碳排放量的2%。这意味着每年有超过10亿吨碳进入大气。因此,人们正竞相为飞机寻找化石燃料的替代品。

要减少航空业的二氧化碳排放,还有大量工作要做。Image: Our World in Data

近年来,新型高效发动机帮助减少了燃料消耗和有害排放。但尽管受到新冠疫情影响,全球客运和货运航空交通量预计到2040年将以每年4%的速度增长。

航空业倡导组织ATAG表示,每一代新飞机的燃油效率最高可提升20%。问题在于空中飞机数量不断增加:预计全球商用客机机队规模将从2019年略低于26,000架增至2040年近50,000架。

那么,我们能做些什么让飞行更具可持续性?

1. 生物燃料

如果你在过去十年乘坐过全球主要航空公司的航班,所乘飞机可能部分使用了生物燃料。尽管生物燃料尚未常态化使用,全球各地的航空公司已在定期航班服务中使用这类燃料进行了大量试飞。

可持续航空燃料的来源包括甘蔗等植物材料和回收食用油。它们不仅可再生,即使与传统航空燃油混合使用,生物燃料排放的温室气体也更少。

机场目前已经可以买到生物燃料。Image: BP

世界各地的法规也在发生变化。从2022年起,法国将要求所有从法国起飞的航班至少使用1%的可持续航空燃料。根据欧盟规则,到2025年,所有从欧洲机场起飞的航班都必须至少使用2%的可持续燃料,到2050年这一比例将升至63%。

航空公司的挑战在于,生物燃料的价格是传统航空燃油的四倍。专家表示,随着产量增加,生物燃料将变得更便宜。与此同时,欧盟正在禁止“油箱加满”:在欧盟以外为飞机加满燃油,以避免在欧洲机场购买生物燃料。

世界经济论坛正在采取哪些行动,帮助航空业实现净零目标?

2. 氢能

氢燃料电池已经在世界许多城市为公交车提供动力。但这种极易燃气体能否成为实现零碳飞行的解决方案?英国一个设计团队对此深信不疑,并已获得政府2,000万美元基金的一部分,用于开发其设计方案。

FlyZero氢动力客机概念机设计最多可搭载280名乘客。Image: 英国交通部

航空航天技术研究所的FlyZero项目设计的客机最多可搭载280名乘客,座位容量与波音787梦想客机和空客A330相近。它使用储存在零下250摄氏度环境中的液氢,并将液氢存放在机身后部的专用储罐中,之后可实现伦敦至旧金山的直飞。

目前研发中的不只有氢动力喷气式飞机。空客已公布其Zero-e概念,这是一个零碳氢动力客机系列,其中包括一款采用电动发动机的螺旋桨客机,利用氢燃料电池发电。

空客Zero-e零碳氢动力客机系列概念图。Image: 空客

“公众仍然普遍误以为氢气不安全,”空客零排放飞机副总裁格伦·卢埃林表示。

“很多人并不了解,当今使用煤油的飞机在设计和运行中都考虑了全面的安全预防措施。由于这些措施得到严格落实,航空业拥有令人瞩目的安全记录。”

3. 电力

最近,一架电池驱动的飞机飞越了分隔新西兰南北岛的库克海峡,这标志着电动航空迈出重要一步。但Pipistrel是一架双座教练机。我们未来能否看到电池驱动的客机?

电力对于实现未来环境目标至关重要,关于推动全球交通运输更环保的研究指出。虽然电动飞机已经出现数十年,但专家一致认为,要让大型商用电动飞机成为现实,电池技术在重量和储能方面都还需要大幅进步。

不过,小型电动客机已经投入飞行,近期可能获准用于商业运营;大型飞机航空项目也取得了显著进展。

例如,全电动九座塞斯纳Grand Caravan 208B去年成为有史以来升空飞行的最大电池驱动飞机。Magnix为这架电动塞斯纳提供发动机的公司,最近赢得了NASA的一份合同,将为客机研发电动发动机。这项为期五年的项目包括对一架全尺寸飞机进行飞行测试。敬请关注。

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