欧洲气候变化目标推动绿色航空创新 - 彭博社

空中客车表示，到2035年左右将投入使用一架氢动力飞机。摄影师：Hervé Gousse/Airbus

让一架80吨的空中客车A320起飞需要大量能源，一架燃料充足的飞机能够飞行4,800公里（3,000英里），需要装载超过20,000升（5,283.4加仑）煤油，几乎是一辆普通汽车年度汽油消耗的10倍。长途旅行更加污染：一架从法兰克福飞往纽约的波音747巨型客机排放的二氧化碳量大约相当于为440个德国家庭供暖一年（每位乘客大约为2,000公斤或4,400磅）。

难怪航空业已成为气候活动人士和立法者的主要目标，他们呼吁人们减少飞行或在较短的航线上乘坐火车。一些国家已经采取行动，通过禁止短途飞行，在火车提供合理替代方案的情况下。去年，更激进的反对者闯过围栏，并将自己粘在柏林和慕尼黑机场的停机坪上。绿色和平希望看到欧洲禁止私人飞机，将其标记为“极其污染且普遍毫无意义”。

航空公司和飞机制造商意识到，如果他们想避免抗议活动和立法对增长的限制，他们必须减少碳排放。而欧洲，作为空客、发动机制造商如赛峰和劳斯莱斯控股公司以及众多航空初创公司的所在地，正在成为新技术最雄心勃勃的试验场，受到欧盟领导人的推动，他们希望在其他地区之前，到2050年使该地区的经济实现气候中性。

空客和一些欧洲最大的航空集团，包括英国航空母公司国际航空集团、德国汉莎航空、法国航空-荷兰皇家航空和瑞安航空控股公司，已经承诺在2050年实现净零排放的目标。但航空业的碳减排充满了技术和经济障碍，其中最主要的是不可动摇的物理定律。虽然瑞典混合动力飞机公司等初创公司正在研发更小型的电池动力飞机，但迄今为止，长途飞机尚无可行的绿色推进方法。

空客的氢燃料电池发动机概念。摄影师：Hervé Gousse/Airbus空客股份公司，全球最大的飞机制造商，押注于由产生零二氧化碳的氢驱动的飞机，可能成为零排放飞行的解决方案，并表示到下个十年中期将投入氢动力模型。该公司正在将其首架A380超级巨无霸改装为一架示范飞机，计划于2026年开始进行搭载氢燃烧发动机的飞行测试。

“我喜欢航空业所做的事情，它在物理上连接人们，” 零排放飞机Airbus副总裁格伦·卢埃林说。“同时，我希望消除它对气候的影响。如果我们想要在未来能够实现世界各地的物理连接，这是必须的。”

空中客车正在试图号召航空业支持这项技术。波音公司正在测试氢燃料电池在其ScanEagle3无人驾驶军用无人机上的应用，但表示氢飞行将需要数十年的时间才能开发并投放市场。

从煤油转向氢气是复杂的，需要对地面机场基础设施进行改造，以支持新燃料的广泛使用。氢气还需要冷却，比煤油更易燃。

长期的认证时间表和氢气仍需取得的进展意味着航空公司和航空航天公司需要找到一个过渡解决方案。这就是为什么所谓的可持续航空燃料（SAF）已经成为真正零排放飞机的过渡。

空中客车飞机上燃料电池系统的效果图。图片来源：空中客车SAF在化学上类似于喷气燃料，但不需要开采更多的石油。尽管这些燃料在燃烧时会释放二氧化碳，但它们的原料中含有之前漂浮在大气中的二氧化碳，使得SAF比煤油更环保。有些是由废弃食用油或市政废弃物制成的生物燃料，例如，而其他一些是通过将从大气中捕获的氢气和碳结合而成的合成燃料。

作为欧盟推动碳中和的一部分，该集团希望从2025年开始，所有飞机燃料中含有2%的可持续航空燃料（SAF），到2050年增至63%—主要基于航空公司使用生物燃料而非合成替代品。但目前，可持续航空燃料的生产严重受限，航空公司高管表示，全球年产量几乎无法为他们的机队提供几天的燃料。批评者指出，可能没有足够的生物废料可用来实现目标，欧盟应要求更高比例的合成燃料。

芬兰的涅斯特公司等公司承诺随着需求增长加大可持续航空燃料的生产。涅斯特利用废食用油和动物脂肪废料制造可持续航空燃料，并正在探索其他原料，包括市政固体废弃物。该公司还在测试通过将捕获的碳与从水中提取的氢结合而制造的合成喷气燃料，该过程通过可再生电解来实现，据该公司可再生航空部副总裁乔纳森·伍德称，所得的可燃碳氢化合物几乎具有与煤油相同的性质。

“我不会假装在至少不久的将来，化石喷气燃料和可持续航空燃料的价格会相同，”伍德说。“但我们也需要记住有与排放相关的成本，因此你不能只看头条的化石喷气燃料成本。”

航空公司高管辩称，立法者应该通过激励而非强制使用可持续航空燃料，特别是通过补贴来支付更高的生产成本。德国汉莎航空公司估计，可持续航空燃料的价格是常规喷气燃料的三到五倍，即使在让客户在预订系统中支付可持续航空燃料作为他们机票价格的一部分以补偿其碳排放后，只有少数人选择这样做。

汉莎航空首席执行官卡斯滕·斯波尔上周在布鲁塞尔的一次会议上表示，不是所有愿意支付高达15,000欧元（16,350美元）的头等舱乘客都愿意额外支付500欧元购买可持续航空燃料以实现碳中和。他说，目前，每100名乘客中只有少数人在所有舱位中选择为他们的碳排放付费。“当没有人为此付费时，我怎么能浪费股东的钱购买更昂贵的燃料呢？”斯波尔说。

尽管电池在陆地交通中已经很普遍，但在飞机上存在重大缺点：它们重量很重，并且在整个飞行过程中保持不变，不像液体燃料会燃烧掉。电池的能量密度远远低于煤油——电池每公斤只有250瓦时，而煤油每公斤有12,000瓦时。这意味着客舱或货舱需要缩小以容纳它们。氢气也存在自己的存储挑战，包括冷却和气态时易爆炸的事实，这增加了由燃料泄漏导致事故的可能性。

电池对于较小的飞机有潜力。Heart Aerospace正在开发ES-30区域电动飞机，该公司计划于2028年开始交付。Heart预计，由四个电动马达驱动，它将能够仅依靠电池飞行30名乘客大约200公里，并且通过混合系统，包括两台由喷气燃料驱动的备用发电机充电电池，可以飞行400公里。

Heart Aerospace正在与一些初创公司和已建立飞机制造商的部门的几个项目竞争，以在本十年末将一架电动客机推向市场。

减少航空业不断增长的排放最简单的方法将是通过加税来阻止乘客。然而，这样做将加剧欧洲富裕北部和挣扎南部之间的经济分歧。旅游业占克罗地亚、希腊和葡萄牙经济产出的大约五分之一。在德国和荷兰等北欧国家，这一比例约为10%。

无论是通过征税使飞行变得更昂贵，还是开发绿色燃料或推进方法，便宜的航空业在欧洲注定要成为过去，因为该行业试图摆脱对煤油的依赖。“当你更可持续地飞行时，飞行将变得更昂贵，”Synhelion SA首席执行官Gianluca Ambrosetti说，该公司正在德国利用太阳能测试可持续航空燃料的生产。“好消息是你仍然可以飞行。”