燃料电池飞机“减排”首飞

　
　
    目前，航空业在全球温室气体排放中所占比率为2%，并有上升趋势。开发可再生能源，减少二氧化碳的排放，也成了航空技术开发的新热点。7月7日，全球首架使用燃料电池驱动的有人驾驶飞机在德国北部城市汉堡试飞成功。这是航空业“减排”的重大进展。
    
    这架燃料电池飞机名为“安塔里斯”DLR-H2型机动滑翔机，它可连续飞行5小时，航程可达750公里，由多家航空公司和一家燃料电池公司合作。其燃料电池系统位于后翼夹层中，由膜电极燃料电池组成。这种燃料电池利用氢气为原料，通过和空气中的氧气发生电化反应产生电能。整个过程实际上不发生我们可见的燃烧，也不排放温室气体，唯一的副产品是水。
    
    为了使燃料电池输出更多的电力，需要多个燃料电池组成“安塔里斯”滑翔机的电池组。这是因为单个燃料电池只能输出0.6～0.7伏的电压，不足以为飞机提供动力。研究人员开发了一种特殊的轻型气冷电池组系统，可以将成百个燃料电池组合在一起，并附有导电石墨板。石墨板和每个燃料电池连接，传导电流，并通过专门管道输送氢和氧。在这些技术的帮助下，燃料电池可以把飞机送上蓝天。
    
    目前研究者面临的挑战是如何尽量降低燃料电池的尺寸和重量，以保证其能够应用于更多场合。达到这一目标的关键是尽可能地减少组件的数量。传统的低温燃料电池系统最高操作温度为80摄氏度，而新开发出的膜电极燃料电池的操作温度可达180摄氏度。这种燃料电池可以气冷，而不必通过水冷。这就可以除去传统的空气增湿器、水泵、水罐、阀门和清洁系统。
    
    德国宇航中心说，生产氢燃料的过程也能够使用可再生能源，这将使得这种飞机真正实现在飞行过程中的零排放。研究人员韦尔纳说：“我们改进了燃料电池的性能和效率，使得有人驾驶飞机如今也能使用燃料电池来飞行……这可让我们证明这项技术的真正潜能，特别是它能在航空领域派上用场。”
    
    虽然燃料电池要成为商用飞机推进系统的主要能源来源，还有很长的一段路要走，它其实已是现有能源系统中一个令人关注和重要的替代能源，是个可靠的机载电源。在能源短缺的情况下，燃料电池将发挥其作用，因为氢来源于水，储量十分丰富，可以通过风能或太阳能来分解水生产氢，可以保证氢能源的稳定供应。此外，相对于传统动力技术，其能量转换效率更高。
    
    除了减排的优势外，燃料电池飞机还有许多可以感受到的环保优势。当“安塔里斯”首次起飞时，所有认为自己会听到发动机尖啸声的人都感到特别意外，因为这架飞机几乎是无声无息地离开了跑道。与此同时，人们没有也闻不到其他飞机所散发的燃料臭味。总之，这是一架无声无臭的清洁飞机。
    
    研究人员表示，“安塔里斯”的进一步测试成功之后，他们希望将这种燃料电池用到空客A320上。6月8日，国际航空运输协会宣布，到2020年全球航空公司将实现二氧化碳排放的零增长。随着世界人口的增多，航空运输业也将日渐繁忙，要想在2020年达到零增长的目标，就得不断开发清洁能源，燃料电池可以作为一种重要的能源进军航空业。