超音速且可持续?航空业计划如何突破音障并摆脱对航空煤油的依赖

Airplane in the sky.
A new era of supersonic flight is on the horizon.Image: Unsplash/John McArthur
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  • 新一代超音速客机即将改变航空业。

  • 飞机制造商Boom计划打造碳中和飞机。

  • 可持续航空燃料将推动超音速喷气式飞机突破音障。

  • 扩大可持续航空燃料的产量,是航空出行脱碳的关键。

随着各大航空公司订购新一代超高速喷气式飞机,超音速飞行的新时代已近在眼前。

美国航空已承诺购买至多20架由Boom Supersonic研发的Overture飞机。美国航空还可选择再购买40架飞机。联合航空已订购15架飞机,并可能再承诺购买35架。目前的预订总量为130架。

Overture超音速客机的计算机生成图像。Image: Boom Supersonic

Boom的Overture飞机订单,距离协和式客机停飞近20年。协和式客机停飞,也为超音速客运飞机的第一个时代画上了句号。

Overture承诺重启跨大西洋航班,飞行时间仅为亚音速飞机所需时间的一小部分,巡航速度可达1.7马赫——几乎是当今最快商用飞机的两倍。

Overture飞机的设计目标是兼顾速度与可持续性。Image: Boom Supersonic

Boom表示,这款飞机不只是跨大西洋航线的主力机型,预计还可在全球600多条航线上实现盈利运营。Overture的航程将接近5,000英里(8,000公里),最多可搭载80名乘客。为避免音爆影响人群,该机仅在海洋上空进行超音速飞行。

Zoom还是Boom?

疫情以来,人们开始质疑新一代超音速喷气式飞机的需求;商务会议如今可以通过Zoom和Teams通话举行,无需再跨越海洋和大陆。世界旅游及旅行理事会的研究显示,商务旅客在2019年花费1万亿美元购买机票。该理事会预测,今年商务旅行支出将恢复至疫情前水平的三分之二。Boom希望其飞机能在协和式客机失利之处取得成功:吸引足够多的乘客,让航空公司运营Overture具备可行性。

超越音障的可持续性

Boom表示,协和式客机与Overture的一项关键区别在于,新飞机将实现碳中和,并由目前仍处于研发阶段的可持续航空燃料(SAF)提供动力。下方的信息图展示了如何通过回收家庭废弃物和油脂来生产绿色航空燃料。这些原料会转化为燃料生产原料。经过加工后,再与传统航空燃油混合。Air bp表示,与传统燃料相比,使用SAF可使飞机全生命周期的碳排放减少80%。

如何通过回收家庭废弃物和油脂来生产绿色航空燃料。Image: Air BP

另一种生产清洁航空燃油的工艺称为电转液,它利用可再生能源电力驱动电解槽,制取绿氢。随后,绿氢与从大气中捕集的CO2混合。该工艺产生的液态碳氢化合物会转化为合成煤油航空燃料。

新一代超音速喷气式飞机面临的主要挑战,是以可行的规模生产SAF。世界经济论坛航空航天与无人机负责人Andreas Hardeman表示,目前的产量只是沧海一粟。

“如今,SAF占航空燃油总量不到0.1%,与我们的需求相去甚远。除了扩大产能,我们还需要监管和财政政策,帮助缩小SAF与传统航空燃油之间的成本差距。”

让天空更加清洁

世界经济论坛发起了明日清洁天空联盟,这是一个公私合作项目,旨在帮助航空业迈向净零排放。加快扩大SAF产量是该联盟工作的核心支柱之一。该联盟已制定航空燃料政策工具包,帮助各国政府着手制定清洁航空战略。

Andreas Hardeman还认为,美国材料与试验协会(ASTM)等组织将在决定清洁航空燃料转型进程方面发挥关键作用。“最终,一旦国际认证机构允许使用100% SAF,我们预计扩大产量的势头将显著增强,航空业减排也将提速。”

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