在索爾茲伯里平原軍事基地的一個(gè)風(fēng)吹草動(dòng)的角落里,一架小型飛機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)正在接受測(cè)試,有朝一日可能會(huì)導(dǎo)致航空業(yè)發(fā)生巨大變化。

引擎本身幾乎完全是傳統(tǒng)的。它是勞斯萊斯 AE-2100A 燃?xì)廨啓C(jī),一種廣泛用于世界各地支線(xiàn)飛機(jī)的設(shè)計(jì)。
它完全不同尋常的是所使用的燃料。這是現(xiàn)代飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)首次使用氫氣運(yùn)行。
沒(méi)有車(chē)身,復(fù)雜的布線(xiàn)和管道暴露在外,它牢固地固定在堅(jiān)固的測(cè)試臺(tái)上,而工程師們聚集在控制室的一系列屏幕周?chē)?,保持安全距離。
勞斯萊斯在德比進(jìn)行開(kāi)發(fā)工作后,與航空公司 easyJet 合作進(jìn)行了這些測(cè)試。
近期的目標(biāo)很簡(jiǎn)單——證明可以使用氫燃料而不是傳統(tǒng)航空燃料來(lái)運(yùn)行和控制噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,該計(jì)劃是讓氫能在航空業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)方面發(fā)揮重要作用,同時(shí)大幅減少氣候變化排放。
勞斯萊斯航空航天技術(shù)總監(jiān) Alan Newby 解釋說(shuō):“我們關(guān)注氫氣的原因?qū)嶋H上是凈零的驅(qū)動(dòng)力。”
“通常我們會(huì)用煤油來(lái)運(yùn)行這個(gè)東西。煤油是一種碳?xì)浠衔铮虼嗽谌紵龝r(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。
“研究像氫這樣的燃料的美妙之處在于它不含任何碳,因此,當(dāng)它燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳”。
該項(xiàng)目得到了易捷航空的支持,該公司為初步試驗(yàn)捐助了數(shù)百萬(wàn)英鎊。
該公司認(rèn)為,氫能是減少短途航空排放的最佳途徑。
“我們幾年前就開(kāi)始研究未來(lái)飛機(jī)的動(dòng)力來(lái)源,”易捷航空首席運(yùn)營(yíng)官戴維摩根解釋道。
“我們研究了電池技術(shù),很明顯電池技術(shù)可能不適用于我們駕駛的大型商用飛機(jī)。
“我們得出的結(jié)論是,氫對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常令人興奮的提議?!?br />
氫相對(duì)于電池的優(yōu)勢(shì)在于它每公斤提供更多的能量。電池實(shí)在是太重了,無(wú)法為更大的飛機(jī)提供動(dòng)力。
然而,氫航空還有很長(zhǎng)的路要走。迄今為止進(jìn)行的測(cè)試僅表明使用氫氣的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)可以低速啟動(dòng)和運(yùn)行。
但要從那里開(kāi)始建造一個(gè)能夠安全地為客機(jī)提供動(dòng)力的全新發(fā)動(dòng)機(jī),將需要進(jìn)行大量的研究和大量投資。
飛機(jī)本身也需要重新設(shè)計(jì)。氫氣,即使是液體形式,占據(jù)的空間大約是飛行相同距離所需的煤油的四倍。
首先要使其變成液體,需要將其冷卻至-253C。然后,在燃燒之前,它必須變回氣體。
“從飛機(jī)的角度來(lái)看,發(fā)生了很大的變化,”勞斯萊斯公司的艾倫·紐比 (Alan Newby) 說(shuō)。
“他們將不得不有一個(gè)裝有氫氣的罐子。你必須把它保持在這個(gè)非常非常冷的溫度下。
“然后就是如何將它輸送到引擎的問(wèn)題。”
另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是氫氣本身來(lái)自哪里,因?yàn)檫@將對(duì)其所能提供的環(huán)境效益產(chǎn)生巨大影響
測(cè)試中使用的燃料是奧克尼群島歐洲海洋能源中心生產(chǎn)的所謂綠色氫。
它是通過(guò)使用電流將水分解成其成分氫和氧而制成的。所需的電力是使用波浪和風(fēng)能產(chǎn)生的。這使它成為一種非常清潔的燃料。
但是,當(dāng)今為工業(yè)用途生產(chǎn)的大部分氫氣都是通過(guò)在高壓下將高溫蒸汽與天然氣混合的過(guò)程獲得的。
然而,這會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳,然后釋放到大氣中。它還需要大量的能量——通常通過(guò)燃燒化石燃料來(lái)提供。
一種替代方法是所謂的藍(lán)色氫。這是以相同的方式生產(chǎn)的,但二氧化碳被捕獲并儲(chǔ)存或重復(fù)使用。
從理論上講,這應(yīng)該使它成為一種更清潔、低碳的燃料。但這一觀(guān)點(diǎn)在去年康奈爾大學(xué)和斯坦福大學(xué)的研究人員的一篇論文中受到了挑戰(zhàn)。
他們表示,事實(shí)上,使用藍(lán)色氫氣對(duì)地球的危害仍可能比燃燒化石燃料更大。
“目前有很多關(guān)于氫氣的炒作,”英國(guó)交通與環(huán)境運(yùn)動(dòng)組織政策主任馬特·芬奇說(shuō)。
“很多人都在說(shuō)‘我們可以使用氫氣,我們需要?dú)錃狻D銜?huì)聽(tīng)到它用于汽車(chē)、卡車(chē)、輪船、飛機(jī)、家庭供暖和化學(xué)品。
“目前英國(guó)有效地生產(chǎn)了零綠色氫氣。要滿(mǎn)足每個(gè)人想要的所有需求是絕對(duì)不可能的?!?br />
芬奇先生認(rèn)為,這意味著綠色氫的供應(yīng)可能需要在未來(lái)幾十年內(nèi)進(jìn)行配給,他說(shuō)航空業(yè)可能不是政府的優(yōu)先事項(xiàng)。
所有這一切意味著,零排放氫飛機(jī)成為日?,F(xiàn)實(shí)可能還需要幾十年的時(shí)間。
即便如此,它們也可能僅限于短途市場(chǎng),至少一開(kāi)始是這樣。在長(zhǎng)途航線(xiàn)上,人們普遍預(yù)計(jì)合成可持續(xù)燃料將提供更實(shí)用的解決方案。
盡管如此,這些在索爾茲伯里平原進(jìn)行的首次測(cè)試有朝一日可能會(huì)被視為邁向該行業(yè)技術(shù)革命的第一步。