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，該公司總部位于洛杉磯，希望能夠引領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)務于2025年前實現(xiàn)凈零排放。

2021年9月，航空公司領導和拜登總統(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。

本次任務由經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面臨著生存危機。

總部位于華盛頓的非營利研究機構世界資源研究所(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、低碳的飛機已經投產，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。

決策人認為，可持續(xù)燃料是一種能夠實現(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，或許這些技術在二三十年內都無法廣泛應用于航空飛機。

有公司正嘗試設計并制造電動飛機，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。

若要生產出能夠搭載200名乘客的大型電動飛機(相當于中型標準航班)，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，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)模且昂貴的基礎設施，來儲存冷卻成液態(tài)的氫氣。