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研究人员分析改装的氢动力飞机配置

2024-05-30 16:10:36 生活来源：

导读当技术人员寻找减少全球碳足迹和避免气候变化带来最严重破坏的方法时，他们开始求助于一位老朋友——氢。氢燃料电池发电潜力巨大，但并非没...

当技术人员寻找减少全球碳足迹和避免气候变化带来最严重破坏的方法时，他们开始求助于一位老朋友——氢。氢燃料电池发电潜力巨大，但并非没有问题。

英国和罗马尼亚的一个研究小组在《可持续航空国际期刊》上发表了一篇论文，探讨了氢动力飞机的配置。用零碳氢燃料替代高碳喷气燃料的概念已列入议程。

该团队比较了使用三种不同推进系统的支线飞机ATR72-600的性能：传统喷气燃料、直接氢燃烧和氢燃料电池。英国佩斯利西苏格兰大学的BassamRakhshani和TonyLeslie以及罗马尼亚PremiumAerotecGhimbav(空中客车)的AlexandruStan使用计算工具Simulink对功率需求、燃料消耗、推进效率和排放进行建模和分析。

研究结果表明，无论是通过喷气发动机直接燃烧还是使用燃料电池，氢推进都可以显著减少燃料质量。具体而言，与传统喷气燃料相比，氢燃料电池可减少50%，而直接氢燃烧可减少80%。

这种效率归功于氢气比传统喷气燃料具有更高的能量密度。然而，研究人员也发现了一个重大缺点：氢气储存会增加重量，从而对飞机的整体性能产生负面影响。

据估计，航空业占全球二氧化碳排放量的2-3%，到2050年，这一比例将翻一番。因此，迫切需要提高航空业的可持续性。目前，氢推进和电力推进可能是答案，但需要新技术来克服储存重量增加的问题，以实现接近零的飞机碳排放。

向氢动力飞机的过渡还面临其他挑战：现有技术的航程较短、载客量较低、运营成本较高，并且需要新的加油基础设施。此外还需要考虑安全问题。

尽管如此，各家公司仍在研究如何改造飞机。开发新型存储系统或许可以解决其中的一些问题。

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