
GE航空航天公司(GE Aerospace)和其他制造商多年來(lái)一直致力于尋找?guī)椭娇諛I(yè)脫碳的方法。當(dāng)然,這是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。航空燃料會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放,但它是一種強(qiáng)大的能源形式,自萊特兄弟于1903年首次升空以來(lái)一直主導(dǎo)著航空業(yè)。
但有一條很有前途的道路是開(kāi)發(fā)混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī),這種發(fā)動(dòng)機(jī)將航空燃料的能量與更少的排放、更少的維護(hù)和低噪音結(jié)合起來(lái)。這項(xiàng)技術(shù)與可持續(xù)航空燃料和旨在降低碳排放的新發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)兼容。
去年,美國(guó)宇航局和通用電氣(GE)披露了一項(xiàng)為商用航空開(kāi)發(fā)MW級(jí)集成混合動(dòng)力系統(tǒng)的計(jì)劃,今年早些時(shí)候,波音公司也加入了該項(xiàng)目。本周,在混合動(dòng)力電力計(jì)劃的最新案例中,GE航空航天公司的Avio Aero業(yè)務(wù)部門宣布將領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)示范項(xiàng)目,部分資金由歐盟委員會(huì)的清潔航空聯(lián)合承諾提供,以推進(jìn)氫燃料電池的混合動(dòng)力推進(jìn)。
Avio Aero先進(jìn)技術(shù)主管盧卡•貝登(Luca Bedon)表示:“我們需要認(rèn)識(shí)到,這個(gè)問(wèn)題有許多不同的解決方案,而不是針對(duì)整個(gè)市場(chǎng)的單一解決方案。”在接下來(lái)的四年里,這個(gè)由21名成員組成的聯(lián)盟的研究工作將致力于一種引擎的地面測(cè)試,該引擎結(jié)合了由氫燃料電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī),以補(bǔ)充傳統(tǒng)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力。
氫是宇宙中最豐富的元素,燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳排放。但將其用作航空燃料的挑戰(zhàn)令人生畏。例如,即使以液體形式儲(chǔ)存,它也會(huì)占用大量空間。雖然通用電氣和合作伙伴正在努力解決這個(gè)問(wèn)題,但“運(yùn)量對(duì)你不利,”貝登說(shuō),這意味著你需要減少載客量。
“但氫確實(shí)有一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì):它有很高的比能量,這意味著它的質(zhì)量可以產(chǎn)生很大的能量。根據(jù)美國(guó)能源部的數(shù)據(jù),原始?xì)涞谋饶芰渴瞧偷娜丁6鴮溆糜谌剂想姵貏t有更大的潛力。這也許可以解釋為什么它在卡車運(yùn)輸方面取得了一些早期的成功,因?yàn)榭ㄜ囘\(yùn)輸比乘用車需要更多的動(dòng)力。在航空領(lǐng)域,氫燃料電池在未來(lái)幾代的區(qū)域性和小型飛機(jī)上顯示出了前景。”貝登說(shuō)。

上圖:Avio Aero將使用Catalyst渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試混合電力和燃料電池技術(shù)
圖片來(lái)源:Avio Aero
貝登說(shuō):“我們投資這項(xiàng)技術(shù)的原因是,氫燃料電池有潛力利用比電池多得多的能量。”
目前,Avio Aero及其合作伙伴的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種使用并行混合動(dòng)力系統(tǒng)減少排放的演示設(shè)備,從而開(kāi)始減少完成短途航線所需的航空燃油量。貝登說(shuō):“通過(guò)結(jié)合電力和氫氣,你將獲得一個(gè)非常高效的推進(jìn)系統(tǒng),可以減少排放,從而更快地實(shí)現(xiàn)凈零排放。”
正如他所指出的,研究小組必須考慮制造氫氣時(shí)產(chǎn)生的排放。氫燃料電池的輸出是超清潔的。但是制造氫氣有幾種不同的方法,每種方法產(chǎn)生的碳排放量都不一樣,例如使用天然氣或使用煤炭、核能、風(fēng)能和太陽(yáng)能等各種能源產(chǎn)生的電力。
該項(xiàng)目名為AMBER,將由德國(guó)H2FLY公司參與,該公司正在為該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)燃料電池。Avio Aero將為該項(xiàng)目改進(jìn)其現(xiàn)有的Catalyst渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī),以便與混合動(dòng)力系統(tǒng)集成。