本月初，一架小型零燃料飛機在美國華盛頓州試飛。試飛員表示，改裝后的飛機能夠完全依靠氫燃料電池運行，測試結(jié)果良好。

這架純氫動力飛機由美國通用氫能源公司(Universal Hydrogen)生產(chǎn)，該公司總部位于洛杉磯，希望能夠引領(lǐng)美國眾航空公司的碳減排進程。該公司表示，為小型飛機安裝一套轉(zhuǎn)換套件(包括燃料電池和電力傳動系統(tǒng))可以助其航空客運業(yè)務(wù)于2025年前實現(xiàn)凈零排放。

2021年9月，航空公司領(lǐng)導(dǎo)和拜登總統(tǒng)達成協(xié)議，即到2030年將飛機碳排放量減少20%，2050年之前實現(xiàn)溫室氣體凈零排放。為實現(xiàn)這一目標，可采取拜登政府所青睞的可持續(xù)航空燃料(SAF)、或是電動飛機以及氫燃料三種解決方案。

3月2日上午8點45分，這架綽號為閃電麥克萊恩(Lightning McClean)的飛機從格蘭特縣國際機場(KMWH)起飛，15分鐘后到達3500 英尺的巡航高度。該次飛行依據(jù)為美國聯(lián)邦航空局特殊適航證書，是為期兩年的首次飛行測試，預(yù)計將在2025年達到高潮。該飛機由ATR 72支線飛機改造而成，僅保留了一個原始化石燃料渦輪發(fā)動機保障安全，其余均使用純氫動力發(fā)動機。

本次任務(wù)由經(jīng)驗豐富的前美國空軍試飛員兼該公司首席試飛員亞歷克斯·克羅爾(Alex Kroll)完成。他表示，在第二輪巡回測試中，他能夠完全利用氫燃料電池發(fā)電機飛行，無需依賴原始化石燃料發(fā)動機。

克羅爾表示：“改造后的飛機操控性能極好，氫燃料電池動力系統(tǒng)產(chǎn)生的噪音和振動明顯低于傳統(tǒng)渦輪發(fā)動機。”

通用氫能源公司簽訂了數(shù)十架氫動力支線飛機的客運訂單，其中包括美國公司Connect Airlines。該公司首席執(zhí)行官約翰·托馬斯(John Thomas)稱，閃電麥克萊恩的飛行是“全球航空業(yè)脫碳的起點”。

01

航空業(yè)碳減排

氣候變化讓航空運輸在未來幾十年內(nèi)面臨著生存危機。

總部位于華盛頓的非營利研究機構(gòu)世界資源研究所(World Resources Institute)的數(shù)據(jù)顯示，航空業(yè)的二氧化碳排放量僅為汽車和卡車的六分之一。然而，飛機的日均乘客數(shù)卻遠低于汽車和卡車。

四大航空公司(美國航空公司、聯(lián)合航空公司、達美航空公司和西南航空公司)航空燃料使用量在2014年至2019年間增長了15%。然而，盡管更高效、低碳的飛機已經(jīng)投產(chǎn)，2019年后乘客量均呈下降趨勢。

航空公司致力于在本世紀中葉實現(xiàn)碳中和，某些航空公司還投資了可持續(xù)燃料，從而讓航空業(yè)在氣候變化中發(fā)揮積極作用。

02

可持續(xù)燃料 VS 電 VS 氫

可持續(xù)燃料(SAF)是由食用油、動物脂肪、城市垃圾或其他原料制成的生物燃料。該燃料能夠與傳統(tǒng)燃料混合，為噴氣發(fā)動機提供動力，且該燃料已在試飛階段甚至是定期客運航班上投入使用。

然而，可持續(xù)燃料成本高昂，約為傳統(tǒng)航空燃料的三倍。隨著越來越多的航空公司購買和使用可持續(xù)燃料，價格將進一步上漲。支持者們正在積極推動減稅等激勵措施，從而促進生產(chǎn)。

決策人認為，可持續(xù)燃料是一種能夠?qū)崿F(xiàn)碳減排的過渡性燃料，直到電動或氫動力飛機等更重大的突破實現(xiàn)。事實上，或許這些技術(shù)在二三十年內(nèi)都無法廣泛應(yīng)用于航空飛機。

有公司正嘗試設(shè)計并制造電動飛機，但大多都是如直升機般垂直起降的小型飛機，只能容納少數(shù)乘客。

若要生產(chǎn)出能夠搭載200名乘客的大型電動飛機(相當(dāng)于中型標準航班)，需要更大的電池，保證更長的飛行時間。按此標準，電池重量需要達到航空燃料的約40倍，才能保證充足電量。但若不改革電池技術(shù)，電動飛機將無法實現(xiàn)。

此外，“氫本身是一種非常輕的燃料”，環(huán)保組織國際清潔運輸委員會(International Council on Clean Transportation)汽車飛機脫碳研究學(xué)者丹·盧瑟福(Dan Rutherford)向美聯(lián)社表示。“但儲存氫需要大體積容器，油箱本身就很重。”

盡管如此，盧瑟福仍然對氫燃料持審慎樂觀態(tài)度。他的團隊認為，到2035年，氫動力飛機將能夠飛行約2100英里。

然而，氫燃料的實施也有缺陷和阻礙。例如，需要在機場新建大規(guī)模且昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施，來儲存冷卻成液態(tài)的氫氣。