2023年4月
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燃料
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燃料 4 分钟

可持续燃料将助力未来的飞机!

乘坐以食用油为燃料的飞机旅行即将成为现实。生物燃料,或可持续航空燃料(SAF),是赛峰集团为致力于到2050年实现碳中和的手段之一。赛峰集团是如何应对这一技术和生态挑战的?

未来的燃料必须是可持续的。这是赛峰集团和航空业为自己设定的目标,即到2050年实现碳中和。这是一项重大的挑战,而解决方案已经存在!集团的手段之一是改善飞机的能源性能,特别是通过逐步用 “可持续” 的替代燃料取代航空煤油。

Nicolas Jeuland

赛峰集团可持续燃料专家
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“此类可持续燃料在减少环境足迹方面具有根本优势,因为在整个生命周期内,它们可以使二氧化碳排放足迹减少约80%。”

通常来自生物质的生物燃料可以减少 80% 的二氧化碳排放量,这是一个相当大的优势!此类即用型(drop-in)燃料的另一大优势是,它们可以立即使用,而无需对飞机、其使用模式或空港基础设施进行任何改造。

迄今为止,已有七种航空生物燃料获得认证,其中六种可与50%的煤油混合使用,赛峰集团的目标是优先考虑由植物废料制成的生物燃料,其生产不与粮食作物竞争。具体来说,可持续航空燃料可由粮食或农业废弃物制成。

2021年9月,赛峰集团和道达尔能源签署了一项战略伙伴关系,共同开发技术和商业解决方案,促进可持续航空燃料行业的兴起。

随之而来的是以SAF为燃料的飞机和直升机的测试平台和飞行测试的成倍增加!2021年10月14日,一架配备CFM LEAP-1B发动机的波音737 MAX-8飞机在油箱中装载100%SAF起飞。去年2月,赛峰直升机发动机公司在道达尔能源和空客直升机公司的协助下,开展了NH90直升机的首次试飞,其中一台发动机(双发构型)使用生物燃料。军用项目甚至也在加入无碳航空的竞赛!2022年7月,一架空客A400M进行了试飞,其中一台TP400发动机由29%的SAF提供动力

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行动在成倍增加,结果如何呢?

2017年,欧盟委员会启动了JETSCREEN研究项目,以了解SAF对燃料系统的影响,赛峰航空系统公司特别参与了这一研究项目,生产燃料分配和计量系统。

作为这项研究的后续行动,VOLCAN(使用新型替代燃料飞行)项目于2021年由空中客车公司发起,并联合了ONERA(法国航空研究中心)、达索航空、赛峰集团,赛峰航空系统公司、赛峰飞机发动机公司、赛峰直升机发动机公司、赛峰过滤系统公司和赛峰技术公司的团队也参与其中。该项目旨在研究无芳烃和无硫SAF的效果,一方面确定燃料对飞机的影响(发动机和飞机燃料系统的兼容性),另一方面确定燃料对发动机排放和凝结尾迹的影响。

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与我们有时听到的情况相反,此类排放测量工作的目的不是测量二氧化碳的减少。

Laurent Darbois
赛峰飞机发动机公司VOLCAN项目负责人

事实上,燃烧可持续燃料所排放的二氧化碳几乎与燃烧传统化石燃料一样多。可持续燃料带来的收益是在整体平衡上实现的,即发动机运行期间释放的二氧化碳在燃料制造过程中被捕获。

正是在VOLCAN的框架内,首次使用100%非混合SAF运行的单通道飞行研究于2021年10月28日实施。

聚焦氢能:飞行中的零排放燃料

无论是液态氢还是气态氢,纯氢还是合成氢,使用氢替代航空煤油的创新燃料是目前研究的核心,无疑将助力未来的一些飞机。赛峰集团的团队正在研究三种可能的使用形式:

  • 在低温状态下,即在-253℃下以液态氢形式直接集成到飞机上。这是一套有吸引力的解决方案,因为理论上氢的燃烧只排放水,但其涉及燃料储存和分配系统的诸多变化。

  • 氢气可以与从大气或工业排放中捕获的二氧化碳结合,产生合成燃油。这种“电燃料”也被称为“电转液”,具有与现役飞机和现有物流兼容的优势。

  • 在燃料电池中使用氢也正在被考虑,但仍然限于小型飞行器。