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燃料電池飛機“減排”首飛成功

    目前，航空業在全球溫室氣體排放中所占比率為2%，并有上升趨勢。開發可再生能源，減少二氧化碳的排放，也成了航空技術開發的新熱點。7月7日，全球首架使用燃料電池驅動的有人駕駛飛機在德國北部城市漢堡試飛成功。這是航空業“減排”的重大進展。
  
    這架燃料電池飛機名為“安塔里斯”DLR-H2型機動滑翔機，它可連續飛行5小時，航程可達750公里，由多家航空公司和一家燃料電池公司合作。其燃料電池系統位于后翼夾層中，由膜電極燃料電池組成。這種燃料電池利用氫氣為原料，通過和空氣中的氧氣發生電化反應產生電能。整個過程實際上不發生我們可見的燃燒，也不排放溫室氣體，唯一的副產品是水。
   
    為了使燃料電池輸出更多的電力，需要多個燃料電池組成“安塔里斯”滑翔機的電池組。這是因為單個燃料電池只能輸出0.6～0.7伏的電壓，不足以為飛機提供動力。研究人員開發了一種特殊的輕型氣冷電池組系統，可以將成百個燃料電池組合在一起，并附有導電石墨板。石墨板和每個燃料電池連接，傳導電流，并通過專門管道輸送氫和氧。在這些技術的幫助下，燃料電池可以把飛機送上藍天。
   
    目前研究者面臨的挑戰是如何盡量降低燃料電池的尺寸和重量，以保證其能夠應用于更多場合。達到這一目標的關鍵是盡可能地減少組件的數量。傳統的低溫燃料電池系統最高操作溫度為80攝氏度，而新開發出的膜電極燃料電池的操作溫度可達180攝氏度。這種燃料電池可以氣冷，而不必通過水冷。這就可以除去傳統的空氣增濕器、水泵、水罐、閥門和清潔系統。
   
    德國宇航中心說，生產氫燃料的過程也能夠使用可再生能源，這將使得這種飛機真正實現在飛行過程中的零排放。研究人員韋爾納說：“我們改進了燃料電池的性能和效率，使得有人駕駛飛機如今也能使用燃料電池來飛行……這可讓我們證明這項技術的真正潛能，特別是它能在航空領域派上用場。”
   
    雖然燃料電池要成為商用飛機推進系統的主要能源來源，還有很長的一段路要走，它其實已是現有能源系統中一個令人關注和重要的替代能源，是個可靠的機載電源。在能源短缺的情況下，燃料電池將發揮其作用，因為氫來源于水，儲量十分豐富，可以通過風能或太陽能來分解水生產氫，可以保證氫能源的穩定供應。此外，相對于傳統動力技術，其能量轉換效率更高。
   
    除了減排的優勢外，燃料電池飛機還有許多可以感受到的環保優勢。當“安塔里斯”首次起飛時，所有認為自己會聽到發動機尖嘯聲的人都感到特別意外，因為這架飛機幾乎是無聲無息地離開了跑道。與此同時，人們沒有也聞不到其他飛機所散發的燃料臭味。總之，這是一架無聲無臭的清潔飛機。
   
    研究人員表示，“安塔里斯”的進一步測試成功之后，他們希望將這種燃料電池用到空客A320上。6月8日，國際航空運輸協會宣布，到2020年全球航空公司將實現二氧化碳排放的零增長。隨著世界人口的增多，航空運輸業也將日漸繁忙，要想在2020年達到零增長的目標，就得不斷開發清潔能源，燃料電池可以作為一種重要的能源進軍航空業。 ■

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  來源：UPS應用

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