歐洲氣候變化目標推動綠色航空創新 - 彭博社

空中客車表示，到2035年左右將投入使用一架氫動力飛機。攝影師：Hervé Gousse/Airbus

讓一架80噸的空中客車A320起飛需要大量能源，一架燃料充足的飛機能夠飛行4,800公里（3,000英里），需要裝載超過20,000升（5,283.4加侖）煤油，幾乎是一輛普通汽車年度汽油消耗的10倍。長途旅行更加污染：一架從法蘭克福飛往紐約的波音747巨型客機排放的二氧化碳量大約相當於為440個德國家庭供暖一年（每位乘客大約為2,000公斤或4,400磅）。

難怪航空業已成為氣候活動人士和立法者的主要目標，他們呼籲人們減少飛行或在較短的航線上乘坐火車。一些國家已經採取行動，通過禁止短途飛行，在火車提供合理替代方案的情況下。去年，更激進的反對者闖過圍欄，並將自己粘在柏林和慕尼黑機場的停機坪上。綠色和平希望看到歐洲禁止私人飛機，將其標記為“極其污染且普遍毫無意義”。

航空公司和飛機製造商意識到，如果他們想避免抗議活動和立法對增長的限制，他們必須減少碳排放。而歐洲，作為空客、發動機製造商如賽峯和勞斯萊斯控股公司以及眾多航空初創公司的所在地，正在成為新技術最雄心勃勃的試驗場，受到歐盟領導人的推動，他們希望在其他地區之前，到2050年使該地區的經濟實現氣候中性。

空客和一些歐洲最大的航空集團，包括英國航空母公司國際航空集團、德國漢莎航空、法國航空-荷蘭皇家航空和瑞安航空控股公司，已經承諾在2050年實現淨零排放的目標。但航空業的碳減排充滿了技術和經濟障礙，其中最主要的是不可動搖的物理定律。雖然瑞典混合動力飛機公司等初創公司正在研發更小型的電池動力飛機，但迄今為止，長途飛機尚無可行的綠色推進方法。

空客的氫燃料電池發動機概念。攝影師：Hervé Gousse/Airbus空客股份公司，全球最大的飛機製造商，押注於由產生零二氧化碳的氫驅動的飛機，可能成為零排放飛行的解決方案，並表示到下個十年中期將投入氫動力模型。該公司正在將其首架A380超級巨無霸改裝為一架示範飛機，計劃於2026年開始進行搭載氫燃燒發動機的飛行測試。

“我喜歡航空業所做的事情，它在物理上連接人們，” 零排放飛機Airbus副總裁格倫·盧埃林説。“同時，我希望消除它對氣候的影響。如果我們想要在未來能夠實現世界各地的物理連接，這是必須的。”

空中客車正在試圖號召航空業支持這項技術。波音公司正在測試氫燃料電池在其ScanEagle3無人駕駛軍用無人機上的應用，但表示氫飛行將需要數十年的時間才能開發並投放市場。

從煤油轉向氫氣是複雜的，需要對地面機場基礎設施進行改造，以支持新燃料的廣泛使用。氫氣還需要冷卻，比煤油更易燃。

長期的認證時間表和氫氣仍需取得的進展意味着航空公司和航空航天公司需要找到一個過渡解決方案。這就是為什麼所謂的可持續航空燃料（SAF）已經成為真正零排放飛機的過渡。

空中客車飛機上燃料電池系統的效果圖。圖片來源：空中客車SAF在化學上類似於噴氣燃料，但不需要開採更多的石油。儘管這些燃料在燃燒時會釋放二氧化碳，但它們的原料中含有之前漂浮在大氣中的二氧化碳，使得SAF比煤油更環保。有些是由廢棄食用油或市政廢棄物製成的生物燃料，例如，而其他一些是通過將從大氣中捕獲的氫氣和碳結合而成的合成燃料。

作為歐盟推動碳中和的一部分，該集團希望從2025年開始，所有飛機燃料中含有2%的可持續航空燃料（SAF），到2050年增至63%—主要基於航空公司使用生物燃料而非合成替代品。但目前，可持續航空燃料的生產嚴重受限，航空公司高管表示，全球年產量幾乎無法為他們的機隊提供幾天的燃料。批評者指出，可能沒有足夠的生物廢料可用來實現目標，歐盟應要求更高比例的合成燃料。

芬蘭的涅斯特公司等公司承諾隨着需求增長加大可持續航空燃料的生產。涅斯特利用廢食用油和動物脂肪廢料製造可持續航空燃料，並正在探索其他原料，包括市政固體廢棄物。該公司還在測試通過將捕獲的碳與從水中提取的氫結合而製造的合成噴氣燃料，該過程通過可再生電解來實現，據該公司可再生航空部副總裁喬納森·伍德稱，所得的可燃碳氫化合物幾乎具有與煤油相同的性質。

“我不會假裝在至少不久的將來，化石噴氣燃料和可持續航空燃料的價格會相同，”伍德説。“但我們也需要記住有與排放相關的成本，因此你不能只看頭條的化石噴氣燃料成本。”

航空公司高管辯稱，立法者應該通過激勵而非強制使用可持續航空燃料，特別是通過補貼來支付更高的生產成本。德國漢莎航空公司估計，可持續航空燃料的價格是常規噴氣燃料的三到五倍，即使在讓客户在預訂系統中支付可持續航空燃料作為他們機票價格的一部分以補償其碳排放後，只有少數人選擇這樣做。

漢莎航空首席執行官卡斯滕·斯波爾上週在布魯塞爾的一次會議上表示，不是所有願意支付高達15,000歐元（16,350美元）的頭等艙乘客都願意額外支付500歐元購買可持續航空燃料以實現碳中和。他説，目前，每100名乘客中只有少數人在所有艙位中選擇為他們的碳排放付費。“當沒有人為此付費時，我怎麼能浪費股東的錢購買更昂貴的燃料呢？”斯波爾説。

儘管電池在陸地交通中已經很普遍，但在飛機上存在重大缺點：它們重量很重，並且在整個飛行過程中保持不變，不像液體燃料會燃燒掉。電池的能量密度遠遠低於煤油——電池每公斤只有250瓦時，而煤油每公斤有12,000瓦時。這意味着客艙或貨艙需要縮小以容納它們。氫氣也存在自己的存儲挑戰，包括冷卻和氣態時易爆炸的事實，這增加了由燃料泄漏導致事故的可能性。

電池對於較小的飛機有潛力。Heart Aerospace正在開發ES-30區域電動飛機，該公司計劃於2028年開始交付。Heart預計，由四個電動馬達驅動，它將能夠僅依靠電池飛行30名乘客大約200公里，並且通過混合系統，包括兩台由噴氣燃料驅動的備用發電機充電電池，可以飛行400公里。

Heart Aerospace正在與一些初創公司和已建立飛機製造商的部門的幾個項目競爭，以在本十年末將一架電動客機推向市場。

減少航空業不斷增長的排放最簡單的方法將是通過加税來阻止乘客。然而，這樣做將加劇歐洲富裕北部和掙扎南部之間的經濟分歧。旅遊業佔克羅地亞、希臘和葡萄牙經濟產出的大約五分之一。在德國和荷蘭等北歐國家，這一比例約為10%。

無論是通過徵税使飛行變得更昂貴，還是開發綠色燃料或推進方法，便宜的航空業在歐洲註定要成為過去，因為該行業試圖擺脱對煤油的依賴。“當你更可持續地飛行時，飛行將變得更昂貴，”Synhelion SA首席執行官Gianluca Ambrosetti説，該公司正在德國利用太陽能測試可持續航空燃料的生產。“好消息是你仍然可以飛行。”