近日,全球第一架完全以太陽(yáng)能為動(dòng)力的載人飛機飛上天空。這架由瑞士科學(xué)家研發(fā)的“陽(yáng)光動(dòng)力”飛機機體狀如蜻蜓,翼展超過(guò)63米,與空中客車(chē)A340機型相當,卻輕得多,僅1600千克,整個(gè)項目至今耗資7000萬(wàn)歐元。再看它的初飛表現,離地高度:1米;移動(dòng)距離:300米……雖“稚嫩”了些,已足見(jiàn)夢(mèng)想的高遠。
當節能減排成為全球共識,當尋求綠色能源的科技浪潮日益高漲,新能源飛機何時(shí)起飛?各方專(zhuān)家亮出觀(guān)點(diǎn)。
航空業(yè)成“吃油老虎”
同濟大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院院長(cháng)仲政教授認為,尋找可大規模替代石油產(chǎn)品的新能源,已成航空業(yè)重要發(fā)展方向之一。
數據顯示,未來(lái)幾十年間,石油將仍是第一能源,而交通運輸業(yè)是其最主要消耗方。權威調查《國際能源展望2004》預計,2001-2025年全球應用于交通領(lǐng)域的能源消費年均增長(cháng)2.1%,其中美國、英國、澳大利亞等30個(gè)經(jīng)合組織成員國的石油需求增長(cháng)將完全來(lái)自運輸部門(mén),其他國家則有三分之二來(lái)自這一部門(mén)。而航空業(yè)作為交通運輸的重要組成部分,無(wú)疑可稱(chēng)得上是“吃油老虎”。
算經(jīng)濟賬,近年來(lái),航空業(yè)的發(fā)展始終受制于燃料,原油價(jià)格的大幅波動(dòng)、供需矛盾的激化甚至地區局勢的緊張都會(huì )最終影響整個(gè)行業(yè)的穩定,風(fēng)險隱伏;算環(huán)境賬,航空煤油這一傳統的石油產(chǎn)品,在溫室氣體排放方面也并不樂(lè )觀(guān)。尋求可再生清潔能源已經(jīng)迫在眉睫。
煙草也能“托起”飛機?
日前國外有科學(xué)家發(fā)布研究結果,稱(chēng)煙草的燃燒效率比任何植物都要高很多,若對其進(jìn)行轉基因處理,進(jìn)一步提升燃燒效率,它將成為新能源的有力競爭者,甚至可以“托起”飛機。該項研究最終走向未知,但針對飛機新能源的多方努力和大膽設想可見(jiàn)一斑。
復旦大學(xué)新能源研究院院長(cháng)趙東元院士坦言,找到可承擔飛機動(dòng)力重任的新能源,從技術(shù)上說(shuō)不難,關(guān)鍵點(diǎn)在經(jīng)濟性。在航空領(lǐng)域,不像其他工業(yè)部門(mén)一樣擁有現成的可替代能源使用。比如發(fā)電行業(yè)可以利用風(fēng)能、水利、核燃料,陸上交通工具也能夠靈活使用更節能高效的氫動(dòng)力、電力等。
航空業(yè)本身軟硬件的“大塊頭”,令能源升級換代的成本更為高昂:新型燃料的技術(shù)成本、設備改造的硬件成本,甚至大規模替代必然引發(fā)的管理優(yōu)化成本、人群習慣帶來(lái)的隱性成本,這些都對新能源的探索和推廣提出了難以回避的要求?梢哉f(shuō),若沒(méi)有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢,任何一種液體燃料想要“傷筋動(dòng)骨”地替代石油,都是極其困難的,發(fā)達國家如此,發(fā)展中國家更是如此。
發(fā)展應以汽車(chē)為榜樣
雖然面臨種種難題,但多位專(zhuān)家不約而同提出,發(fā)展新能源飛機,中國科技力量應盡早介入,占得先機。
專(zhuān)家指出,在新能源領(lǐng)域,是我國航空技術(shù)寶貴的“統一起跑”機會(huì ),若不能及時(shí)把握,顯然將錯失發(fā)展良機,陷入始終亦步亦趨的被動(dòng)怪圈。應該向“汽車(chē)”學(xué)習。我國汽車(chē)專(zhuān)家很早看到新能源汽車(chē)的發(fā)展趨勢,大力投入,如今已爭得“不落人后”的可喜局面。
據了解,我國科學(xué)家已對應用于飛機的新能源逐步展開(kāi)研究,復旦大學(xué)化學(xué)系余愛(ài)水教授領(lǐng)銜的課題組將目光聚焦鋰空氣電池。這一負極為鋰、正極為空氣的全新動(dòng)力源,讓鋰直接跟空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應,具有極高能量轉化效率,目前已初步進(jìn)入應用性研發(fā)階段。
常州一家公司已與法國航空公司達成最新合作協(xié)議,共同研制全球首架以太陽(yáng)能和氫能作為動(dòng)力來(lái)源的“綠色飛機”。該新能源動(dòng)力飛機的等比例模型已在2008年的全球航空展上亮相,引起業(yè)界廣泛關(guān)注。
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