(来源:中国航空报)
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美国国家航空航天局(NASA)资助的一项研究确定了5种替代航空燃料,有望在未来25年内满足不断增长的航空燃油需求。他们的分析指出,除传统的航空煤油Jet A和Jet A-1之外,开发其他替代燃料可以增强燃料供应,并减少对进口石油的依赖。
这项研究正值全球航空公司准备应对燃油消耗量大幅增长之际。研究人员还指出,人们越来越担心传统航空燃油市场的供应限制和价格波动。
最接近规模化的可持续航空燃料
落基山国家实验室(NLR)评估了可持续航空燃料(SAF)、液氢、液化天然气(LNG)、液化乙烷以及一种名为Jet X的实验性燃料。NASA资助了这项研究,报告列出了每种燃料的生产潜力、技术成熟度和基础设施需求。
研究人员预测,全球航空燃油需求将从2025年的略高于1000亿加仑(3785.41亿升)增至2050年的1650亿加仑(6245.93亿升)。这一预测重新激发了人们对使用内生原料和电力而非进口原油生产的燃料的兴趣。
报告中,可持续航空燃料(SAF)仍然是最成熟的选择。航空公司无须改造现有飞机或机场基础设施,即可将其与传统航空煤油(Jet A)以高达50%的比例混合。
目前市面上大多数可持续航空燃料来自废弃食用油、动物脂肪、油脂和醇类原料。科学家们也在开发利用藻类、生物质和城市垃圾的生产方法。
尽管可持续航空燃料(SAF)于2016年进入商业市场,但其在全球航空燃料使用量中仍仅占约1%。高昂的生产成本和有限的生物精炼能力继续阻碍着其更广泛的应用。
落基山国家实验室估计,现有原料最终可支持每年约1320亿加仑(4996.74亿升)可持续航空燃料(SAF)的生产。如果产能扩张,这一产量将满足2050年全球预计航空燃料需求的约80%。
低温燃料的出现
该报告还考察了液氢、液化天然气(LNG)和液化乙烷,它们都属于低温燃料。这些燃料必须储存在极低温度下的隔热储罐中才能保持液态。目前,这些燃料都无法取代飞机使用的Jet A航空燃料。机场需要新的加油系统,飞机制造商需要对新设计进行认证,监管机构需要制定全球统一的处理和分销标准。
研究人员认为这些燃料具有巨大的长期潜力。液氢具有极高的能量密度,且飞行过程中不产生碳排放,因此对未来的支线飞机极具吸引力。
多家航空航天公司已在研发氢动力飞机和推进系统。美国联邦航空管理局(FAA)也正与美国海军研究实验室(NLR)合作,为机场未来的氢动力运营做好准备。
液化天然气(LNG)可能提供另一种成本更低的燃料选择,因为美国拥有丰富的天然气资源。液化乙烷目前仍处于实验阶段,但研究人员表示,其能量密度高于液化乙烷,且产量持续增长。
Jet X仍处于实验阶段
Jet X的研发时间远早于其他燃料。研究人员正在研究新型液态烃化学方案,以期提高燃油经济性、减少有害芳烃的排放、改善机场附近的空气质量并减少凝结尾迹的形成。
报告指出,Jet X还需要多年的额外测试才能证明其与飞机发动机、机场设备和加氢基础设施的兼容性。研究人员认为,持续推进多种燃料方案的研究将为航空业带来更大的灵活性,以应对不断增长的需求。(航柯)
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