在低碳风潮席卷全球的当前,寻找一种可替代传统燃料的清洁能源是当务之急。各种新能源中,元素周期表里面排第一位的氢元素,因为燃烧后不会给环境带来负担,就是非常有潜力的清洁能源物质之一。目前,通用电气公司(GE)已经开始研发以氢燃料为动力的发动机,以减轻飞行中的碳排放量。通用电气(GE)的研发结果,也将助力航空业更好地实现2050年净零碳排放承诺。
通用电气(GE)与CFM国际、空中客车展开合作
北京时间2月22日晚,通用电气(GE)与赛峰集团的平股合资公司CFM国际和空中客车公司共同宣布,合作开展一项氢示范项目,对氢燃料发动机进行地面和飞行测试,从而为2035年前投入使用零排放飞机奠定基础。
这也是继CFM RISE项目、NASA混合电力项目以来,通用电气(GE)在过去一年中宣布的第三项革命性减排技术项目。
通用电气(GE)与CFM国际、空中客车为氢燃料推进系统出谋献策
因为物理尺寸合适,涡轮机械和燃料流动能力卓越,通用电气(GE)的Passport™涡扇发动机被项目组选用。CFM国际将对发动机的燃烧室、燃料系统和控制系统进行改造。改造后的发动机将被安装在测试飞机的机身尾部,所产生的尾迹及其它排放,将与驱动飞机的发动机的排放分开监控。
进行演示试验的则是空客提供的一架A380飞机。机上将配备空客法国和德国工厂生产的液氢罐。空客将制定氢燃料推进系统标准,监测飞行全程,并在巡航阶段测试氢燃料发动机。
“氢燃料技术是我们正在通过CFM RISE项目开发和完善的一大基础技术,”CFM总裁兼首席执行官盖勒·梅厄斯特(Gaël Méheustt)表示,“将CFM国际、母公司通用电气(GE)与赛峰集团、以及空客各自的专长和经验相结合,团队一定能够成功推出氢燃料推进系统。”
“这是空客自2020年9月推出ZEROe概念以来,为开启氢动力飞行新时代而迈出的最重要一步,”空客首席技术官萨宾·克劳克(Sabine Klauke)表示,“通过与通用电气(GE)的合作,我们将汇集美国和欧洲发动机制造商的专业知识,推动氢燃料技术进步,向世界证明航空业实现零排放飞行的决心。”
氢动力研究看通用电气(GE)
氢在自然界中分布很广,水便是氢的“仓库”。因其燃烧过程中不会产生二氧化碳,所以一直以来,氢被列为人类减排“潜力股”。
但要将其作为一种航空燃料,并最终实现产品化,绝非易事。
比如,飞机上存储空间狭小,要将氢作为动力,首先要在零下253摄氏度的超低温下进行液化储存,燃烧前又需要进行气化。这意味着,发动机的一些组成部分需要能够承受高达815度的温差。
又比如,氢的燃烧温度要高于传统喷气燃料,因此,发动机的燃烧室和涡轮部件需承受更高温度,进而需要在材料、涂层、冷却技术等方面进行创新。
不过,通用电气(GE)在氢动力方面已经积累了相当丰富的经验。此前,通用电气(GE)有100多个机组使用氢燃料等低热量单位燃料,在氢动力方面积累了超过800万小时的运行经验…其中包括通用电气(GE)航空公司的航改式发动机。此外,通用电气(GE)研究所还具备世界一流的燃烧测试设施。
与通用电气(GE)一样,CFM国际目前也就如何开发使用氢燃料方面投入了不少精力,在CFM国际2021年宣布的RISE项目中,就涵盖了研发完善与100%可持续航空燃料和氢燃料兼容的发动机技术。在通用电气(GE)、CFM国际、空中客车这些行业代表的共同努力下,相信未来航空业的碳排放量将能够得以逐渐减少至实现净零碳排放的目标,为全球可持续发展奉献力量。