IT 高空中的氢革命——全球首架氢动力飞机( 二 )
除此之外还有其它挑战 。液氢的能量密度只有航空煤油的四分之一左右，这意味着，要想提供同样的能量，液氢所需的储罐体积将是航空煤油的四倍 。这样一来，飞机要么减少载客空间、给储罐腾地方，要么增加体积 。空客的前两架概念机采用的便是第一种方案，这将造成机票收入减少，但其它都保持不变 。第三架概念机采用的则是第二种方案，这需要更大的机身，而更大的机身就意味着更大的拖曳力 。此外，机场还需要搭建全新的基础设施，用于氢的运输和储存 。
另外还有一个问题：氢能否实现大规模生产？是否能在不产生大量碳足迹的前提下保证价格竞争力？如今工业中使用的绝大多数氢都是用化石燃料甲烷生产的，过程中会产生二氧化碳 。氢也可以借助可再生能源、通过水的电解反应生成，但这一过程目前成本很高，并且十分耗能，如今只有约1%的氢是通过这种方法生产的 。
就目前来看，液氢的成本超过传统航空煤油的四倍 。在接下来几十年间，随着基础设施规模增加、效率提高，液氢的价格会有所下降 。但据英国皇家学会与管理咨询集团麦肯锡表示，就今后几十年而言，液氢的价格仍将至少高达化石燃料的两倍 。
考虑到这些因素，再加上其它一些原因，部分航空业巨头的脚步有所迟疑 。空客的主要对手波音公司的环境策略总监肖恩?纽森最近表示：“我们认为，氢推进系统所需的技术和元素还需要再过一段时间才能……用于商业用途 。”此外，英国政府的关键顾问团队之一对此也抱有疑虑 。英国气候变化委员会的戴维?乔菲指出：“要想直接使用氢能，还需数十年时间进行过渡 。”
那么，我们还有哪些替代方案呢？2020年9月，航空交通行动组织（ATAG）发布了一组场景模拟，提出即使航空客运量继续增加，全球航空业也有可能做到二氧化碳零排放，只不过要到2060年后才能实现 。根据这些场景，直接用氢只是“小打小闹”，真正改变形势的还是所谓的“可持续航空燃料” 。
这个笼统的词汇包含了一系列产品，比如生物燃料，其产生的二氧化碳净排放、以及与传统航空燃料相关的其它污染物水平都很低 。可持续航空燃料的支持者指出，与纯氢相比，它们具有很多显而易见的优势 。由于它们在化学组成上与现有的航空燃料完全相同，因此几乎不需要重新设计、不需要投入时间、也不需要氢动力飞机所需的大量附加投资，便可用于现有系统中 。劳斯莱斯首席技术官保罗?斯坦称，可持续航空燃料是实现可持续未来的关键所在 。“等到2050年，航空业每年需要的燃料将多达5亿吨 。如果可持续航空燃料能实现规模化生产，我们将对地球做出巨大贡献 。”
可持续航空燃料可分为两类 。一是通过对农业废弃物等生物质进行化学处理或热处理产生的生物燃料，二是所谓的“电燃料” 。借助这些燃料，氢终将在航空业中发挥关键作用 。
电燃料通过氢与二氧化碳反应产生，产物名叫“合成气” 。接着，这些合成气通过“费托工艺”转化为“电原油”，可作为原油替代品，提纯加工成为航空煤油及其它燃料 。假如各生产阶段所需的大量能量都来自零碳能源，那么整个过程便可实现碳平衡，即在生产这些燃料后，大气中的二氧化碳没有增加 。
位于奥斯陆的Norsk e-Fuel公司利用瑞士公司Climeworks研发的空气直接捕捉技术收集二氧化碳，又借助可再生能源电解水产生氢气 。该公司计划于2023年在挪威开设全球首家电燃料工厂，每年为挪威和欧洲市场生产1千万升燃料 。等到2026年，生产目标将达到每年1亿升 。该公司总经理卡尔?霍普梅尔指出，一家全规模运作的工厂可以为挪威国内使用最频繁的五条航线提供一半的燃料，将排放量减少一半 。
就目前而言，有一件事是几乎可以肯定的：在接下来数年、乃至数十年间，氢和电燃料的成本仍将远远高于传统航空燃料，导致它们在航空业“绿色化”中的作用受到限制，除非航空业其它成本的权重发生变化 。环保人士利奥?穆里指出，使用传统燃料的航空业务必须将其对环境的破坏体现在价格中 。这样做尽管会导致机票价格上涨，但可以舍小利而保全球 。（叶子）
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