随着各大航空航天公司最近宣布，氢动力航空在2022年离现实更近了一步劳斯莱斯而且空中客车公司．氢发动机的地面测试正在进行中，但在零排放商用航空取得进展之前，仍有重大障碍需要克服。
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商业航空的环境影响
目前存在的商业航空运输对世界商定的排放目标构成了严重威胁。
飞机排放的二氧化碳占人为排放总量的2.4%2)排放。加上飞机排放的其他气体和水汽，它们对全球变暖的影响约占5%。
发展技术创新可以减少航空对环境的影响。正在开发的新技术主要集中在推进技术，如电动飞机，或新燃料，如氢。
氢能可持续吗?
氢(H)是一种与氧(O)反应的燃料2)燃烧并释放可用的能量，就像碳(C)一样。
不像碳，它释放CO2由于它与O相互作用释放能量2， H只释放无害的水(H2O)含少量氮的蒸汽。
氢燃料释放的能量与石油、天然气等碳基燃料相当，因此被认为是消除CO的可行方法2来自高能源需求的“重工业”的排放，包括航运、采矿和航空。
然而，纯氢由于其高反应性而很少得到。
氢燃料必须从能源密集型工艺的其他来源获得。蒸汽甲烷重整(SMR)是最常见的氢燃料生产形式，但它消耗有限的天然气(由甲烷、甲烷和甲烷组成)4)，释放一氧化碳2，并且需要大量的能量。
水电解法是一种以氢为原料生产氢燃料的方法2它是高度能源密集型的，生产它所需要的能源比燃料产品所能提供的还要多。
绿色的氢
如果完全使用可再生能源来电解水，那么产生的燃料可以被认为是零排放的。这被称为绿色氢，约占所有氢生产的1%。
航空工业氢的新发展
最近的两项声明使氢动力航空离现实又近了一步。
航空发动机制造商劳斯莱斯该公司与商业航空公司易捷航空(easyJet)合作，最近完成了一款专门设计用于使用氢燃料的喷气发动机的地面测试。
这些测试中使用的氢燃料是在苏格兰北部海岸的英国奥克尼群岛的一个设施中使用可再生风能和潮汐能生产的。这完全是绿色氢气，地面测试成功地提供了无CO的喷射动力2排放。
在劳斯莱斯成功进行地面测试后不久，飞机制造商空客宣布，一种新型氢燃料架构的地面和空中测试将很快开始，并雄心勃勃地在2035年前实现零排放的商用航空。
氢能飞机的发展重要吗?
诸如此类的发展至关重要，因为目前绿色氢仅占所有氢燃料产量的1%左右。
随着商用氢燃料技术的发展，绿色氢的需求有望增加。这种不断增长的需求可能会导致对绿色氢气生产的更多投资，这可能会导致绿色氢气在未来所有氢气生产中占据更大的份额。
氢能开发受阻?
氢燃料电池技术并不是特别新或复杂。由于具有零排放推进的潜力，一些人可能会质疑，为什么氢还没有取代航空等重污染行业的碳燃料来源。
这是由于市场力量使制氢投资成为一项冒险的努力，短期内没有明确的盈利途径。
然而，这并不是世界范围内的情况。欧洲在氢燃料技术发展方面处于世界领先地位，最近三家欧洲航空航天公司的宣布有助于并受益于这一主要地位。
欧盟委员会(European Commission)正在欧洲大陆的氢开发中发挥作用，美国等市场可能也需要公共干预才能赶上。
氢动力航空什么时候会进步?
要使氢航空成为现实，还有几个技术挑战需要克服，以及上面讨论的经济挑战。
存储系统无法在飞机上安全地携带足够的液氢进行长途飞行，而且将氢燃料从生产设施运输到机场也具有挑战性。
行业和政府机构需要制定新的标准、规范和法规，使氢动力航空像其他形式的飞行一样安全。
整合是该行业面临的主要难题。虽然氢动力飞机的独立部件(如发动机)已经在测试中，但将这些部件与飞机结构的其余部分结合起来是一个严峻的挑战。除了设计携带和使用氢燃料的飞机，制造商还必须设计或重新设计制造过程来制造氢燃料。
氢动力航空将会是什么样子?
如果所有这些挑战都被克服，并且有稳定的绿色氢供应，那么零排放飞行就可能成为现实。
有限公司总2航空业的排放，包括制造业和其他“上游”排放，最多可减少50%。
在未来几十年里，像这样的大幅减排可能会减少减少飞行以实现净零排放目标的需求。
继续阅读:零排放航空可能吗?
参考资料及进一步阅读
O.贝尔伍德(2022)空客将在首架A380上测试氢燃料电池发动机．(在线)Jalopnik。可以在:https://jalopnik.com/airbus-will-test-hydrogen-fuel-cell-engines-on-the-firs-1849846726(于2022年12月12日访问)。
航空绿色氢生态系统，解释说．(2021)【在线】空中客车。可以在:https://www.airbus.com/en/newsroom/news/2021-06-the-green-hydrogen-ecosystem-for-aviation-explained(于2022年12月12日访问)。
Gössling, S.， S. Dolnicar(2022)航空旅行行为与气候变化的综述。气候变化电线．doi.org/10.1002/wcc.802．
氢．(在线)空客。可以在:https://www.airbus.com/en/innovation/zero-emission-journey/hydrogen(于2022年12月12日访问)。
马奎斯，E.(2022)。罗尔斯·罗伊斯成功测试了世界上第一台以绿色氢气为燃料的喷气式发动机．(在线)Jalopnik。可以在:https://jalopnik.com/airlines-always-happy-to-raise-ticket-prices-upset-ab-1849877144(于2022年12月12日访问)。
O 'Callaghan, J.(2020)。安静和绿色:为什么氢飞机可能是航空的未来．[在线]欧盟视野。可以在:https://ec.europa.eu/research-and-innovation/en/horizon-magazine/quiet-and-green-why-hydrogen-planes-could-be-future-aviation(于2022年12月12日访问)。
皮尔金顿，B.(2022)。绿色氢和蓝色氢的区别是什么?[在线]AZO清洁技术。可以在://www.polystomper.com/article.aspx?ArticleID=1525(于2022年12月12日访问)。
劳斯莱斯和易捷航空开创了新的世界第一．(2022)【在线】劳斯莱斯。可以在:https://www.rolls-royce.com/media/press-releases/2022/28-11-2022-rr-and-easyjet-set-new-aviation-world-first-with-successful-hydrogen-engine-run.aspx(于2022年12月12日访问)。
TImperley, J.(2020)。我们应该为了气候而放弃飞行吗?【在线】英国广播公司。可以在:https://www.bbc.com/future/article/20200218-climate-change-how-to-cut-your-carbon-emissions-when-flying(于2022年12月12日访问)。
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