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航空减碳瑞典研究氢燃料喷射客机 目标2028年商用化

来源:中国时报2024-07-17 12:4659

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航空减碳被认为是最困难的,因为喷射引擎无法被电动马达取代。不过瑞典学术单位正在挑战这项不可能的认务,他们认为燃氢动力有机会取代航空燃料。瑞典查尔姆斯理工大学(Chalmers University of Technology)的新研究表明,至少1,200公里内的航线,可以使用燃氢的喷射机。当然,需要增加更大的燃料箱,因此燃氢喷射机的外观可能像是空中客车A330-700L「白鲸飞机」的构型。

科技探索(Techxplore)报导,查尔姆斯理工大学流体动力学教授兼系主任格伦斯泰特(Tomas Grönstedt)表示:「如果一切顺利,氢燃料飞机的商业化进程将会非常快。最快到2028年,应该可以搅到瑞典的首次商业化氢燃料喷射机出现在天空。」

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目前,研究人员已在风洞中测试气流条件。并开发更节能的发动机,为大型氢燃料喷射机累积技术。

研究团队在《国际氢能期刊》上发表的论文提出,由于氢燃料必须以液态储存,这意味着必须保持零下250度左右,因此储氢燃料箱必须具有足够的隔热性与耐压性,还需要重量轻巧,这方面研究团队已有所小成,他们设计出泡沫金属材料,既可隔绝温度,也能防止氢气散逸,而且也够轻。

另外,研究团队也设计与氢燃料配套的热交换器,这是氢动力航空的技术关键所在。上述提到,在燃料箱里的液态氢保持在极低温,从低温到燃烧还需要一个加热的过度,热效率才会好。因此查尔姆斯理工大学的研究人员,多年来一直致力于开发一种全新类型的热交换器。它利用氢气的低储存温度来冷却引擎零件,然后利用废气中的废热,将氢燃料预热到数百度,再注入燃烧室。这项巧妙的发明已在申请专利中。

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研究团队之一的卡洛斯·西斯托(Carlos Xisto)在论文中说:「温度每升高一度,燃油消耗就会减少,航程也会增加。我们想要证明,配备新型热交换器的中短途,可以将燃油消耗率降低近8%。」

研究人员还指出,透过进一步优化,普通空中客车A320商用飞机,如果采用这种热交换器技术,可以有将航程提高至少10%,相当于720公里。

虽然技术非常先进,但挑战在于所需的大量投资,以及开发基础设施、商业模式和合作伙伴关系,以便能够生产、运输和储存氢气,才能使燃氢飞行成为可能。

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