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Aviation H2計劃2023年展開首次以氨為動力的噴氣機(jī)飛行

2022-05-09 12:22:30 來源：cnBeta.COM

整個航空業(yè)需要在未來幾十年內(nèi)停止使用噴氣燃料--但它仍在購買極其昂貴的噴氣飛機(jī)，而這些飛機(jī)預(yù)計將在20多年內(nèi)不斷帶來收益。澳大利亞公司Aviation H2希望通過改造現(xiàn)有的飛機(jī)使其燃燒綠色的氨而非標(biāo)準(zhǔn)的Jet-A噴氣燃料來凈化商業(yè)飛行。

為此，它計劃在明年年中之前讓一架9座的客機(jī)在空中使用氨氣飛行。

氨是一種相當(dāng)有發(fā)展前景的能源載體和未來的燃料，它在航運(yùn)和鐵路等部門的去碳化方面具有有趣的潛力。作為目前世界上產(chǎn)量第二大的化學(xué)品，它主要被用作肥料，但隨著清潔能源革命的啟動，它將開始被有效地用作移動和儲存綠色氫氣的一種更簡單的方式。

可再生能源并不是在你想要的地方和時間生產(chǎn)的。通常情況下，清潔能源的潛力跟需求所在的地方有一段不方便的距離。如果這種清潔能源被用來電解水和生產(chǎn)氫氣，它則可以被儲存和運(yùn)輸。但氫氣還可以跟大氣中的氮?dú)饣旌弦援a(chǎn)生氨氣，這比氣態(tài)或低溫液體H2的運(yùn)輸效果好得多。

“氫氣對于它所擁有的能量來說非常輕，而液態(tài)氫甚至更輕，”航空H2主管Christof Mayer在視頻聊天中告訴媒體，“但（氫）罐子又大又重。我們當(dāng)然不會忽視液態(tài)氫或任何其他形式的氫氣作為一種選擇。我們不會關(guān)閉這些東西。我們現(xiàn)在只是要用氨。這是最簡單的轉(zhuǎn)換，從本質(zhì)上講，這將使它最可靠，這本身就使它本質(zhì)上最安全。”

目前有幾種不同的方法可以從氨中獲取能量作為電力，不過Aviation H2已經(jīng)將其作為燃燒燃料的潛力鎖定。通過一些修改，一個普通的噴氣發(fā)動機(jī)可以被改造成以氨為燃料，然后消除掉其所有二氧化碳排放。該操作將比氫燃料電池的轉(zhuǎn)換快得多，也便宜得多，這是因為氫燃料電池需要使用者扔掉渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)，轉(zhuǎn)而使用電動馬達(dá)來取代它們，與此同時還需要開除燃料儲存系統(tǒng)并放入一些完全不同的東西。

“我們需要將燃料儲存系統(tǒng)改造成基本上類似于液化石油氣罐的東西。所以是燃料儲存、發(fā)動機(jī)控制和發(fā)動機(jī)，這些是我們需要開發(fā)的大項目。但我們并沒有真正改變發(fā)動機(jī)的設(shè)計，”Mayer說道。

當(dāng)然，在整個清潔航空革命中，安全問題將受到極大的關(guān)注，為此，Aviation H2和其他類似的公司最終將不得不使其所有的動力系統(tǒng)來得到相關(guān)航空當(dāng)局的認(rèn)證。另外，排放物也將被置于顯微鏡下，在這里，氨燃燒遇到了一個問題。當(dāng)氨中的氫被分解并跟大氣中的氧結(jié)合形成水時，一定比例的氮也在火焰中被氧化進(jìn)而造成對環(huán)境有害的氮氧化物。

Mayer表示，該公司正在研究解決方案。

據(jù)悉，這家公司的最初目標(biāo)是建造一架小型區(qū)域性九座噴氣機(jī)并進(jìn)行飛行測試。經(jīng)過三個月的可行性研究，它已經(jīng)跟包機(jī)運(yùn)營商FalconAir簽署了一項協(xié)議，從而使Aviation H2能使用FalconAir的機(jī)庫、設(shè)施和運(yùn)營許可證。獵鷹航空則將幫助獲得用于地面測試的渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)及飛機(jī)本身，最有可能是Dassault Falcon 50公務(wù)機(jī)，因為它有三個發(fā)動機(jī)，但可以用兩個發(fā)動機(jī)運(yùn)行。

就航程而言，最初的計劃是建造一架能夠進(jìn)行一小時飛行的飛機(jī)，其發(fā)動機(jī)推力和性能特征跟噴氣式飛機(jī)-A上得到的相同。Mayer指出，這將是一個有用的開始，比其他零碳選擇更好，并且隨著一些進(jìn)一步的發(fā)展，該公司相信它可以使氨燃料的飛行達(dá)到傳統(tǒng)燃料的范圍。

Aviation H2計劃在2023年中期讓一架飛機(jī)在空中飛行，其中至少有一個引擎以氨為動力以此來證明這一概念--這可能是噴氣動力航空的第一次，盡管從更廣泛的角度來看，NASA的X-15早在1959年就以氨和液氧為動力的火箭進(jìn)行飛行。然后，該公司將在證券交易所上市以籌集所需資金，進(jìn)而使氨動力系統(tǒng)獲得專利、認(rèn)證并作為產(chǎn)品商業(yè)化。最終，Aviation H2希望開始改裝現(xiàn)有的飛機(jī)以作為尋求脫碳的航空公司的一個過渡步驟。

長期而言，該公司設(shè)想了一種落地式機(jī)庫服務(wù)，公司可以將他們的飛機(jī)放置幾個星期，然后取回，之后它們就能開始無碳運(yùn)行。

實(shí)際上，Aviation H2并不是唯一一家致力于氨基航空的公司。值得注意的是，英國的Reaction Engines公司即SABRE火箭發(fā)動機(jī)背后的公司，也正在進(jìn)行一個類似的項目。他們似乎都已經(jīng)為他們的發(fā)動機(jī)預(yù)冷器進(jìn)行了臺架測試，并且正在考慮高超音速的工作。另外，中佛羅里達(dá)大學(xué)已經(jīng)跟波音、通用電氣和其他合作伙伴合作開始了一個為期五年的氨氣航空項目。據(jù)悉，該項目由NASA資助1000萬美元。

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