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飛機液態氫推動 須減25%乘客量

【明報專訊】氫能研發由來已久,早在1950年代的美蘇冷戰時期,美國政府就把佛羅里達州西棕櫚灘外的全球最大液化氫工廠,偽裝成化肥廠,作為秘密開發氫動力間諜機項目的一部分。不過整個項目啟動兩年就告終,因為要製造一架大小適中、且飛行範圍合理的氫動力飛機困難重重。

60多年過去,當年的技術挑戰猶在,不過為了應對氣候變化,氫動力飛機再次成為研究焦點。空巴(Airbus)技術總監維塔蒂尼(Grazia Vittadini)指出,氫動力是引領全球邁向碳中和的技術之一。波音計劃在2035年前,將零排放的氫動力飛機投入使用。

氫能量密度為煤油3倍 助實現碳中和

不過若以氫作為飛機燃料,須提升其運輸及儲存的穩定性。空巴的競爭對手波音(Boeing)對氫動力技術態度審慎。波音民用飛機集團(BCA)環境戰略總監紐蘇姆(Sean Newsum)預期,氫動力的所有技術及要素,都要研究一段時日才能應用於商業民航。

航空業是最難實現碳中和的行業之一,沒有比化石燃料更具效率、更具經濟效益的民航飛機燃料。在疫情爆發導致全球民航客機大規模停飛前,航空業佔全球碳排放量的2.4%。儘管過去30年,由於引擎技術的改進,每名飛機乘客的碳排放量已下降54%。但由於航班數目增加,業界的總排放量繼續有增無減。

引擎改良但乘客增 航空總排放不跌反升

在這情况下,氫動力飛機變得吸引。氫的能量密度(energy density)是煤油的3倍,有助實現碳中和。1988年,俄羅斯的圖-155型飛機已能以液態氫飛行。荷蘭航空(KLM)早前亦完成了採用合成煤油的首次飛行。

然而,這兩種減碳燃料若應用於商業民航都有其局限性。液態氫比氣態更容易儲存,但必須保持在-253℃的環境。容納液態氫的油缸不僅更重,而且體積是傳統油缸的4倍。除此以外,氫燃料電池系統也極為沉重,為民航機的航程和載客量帶來限制。業界人士估計,若飛機以液態氫推動,一架單走道客機(single aisle aircraft)要減少25%乘客量才能裝上油缸,因此氫動力飛機暫時最多只能應用於較小型的短途機,例如一架載20名乘客的氫動力客機,只可飛行約500海里(約926公里)。

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