近日,全球第一架完全以太陽能為動力的載人飛機(jī)飛上天空。這架由瑞士科學(xué)家研發(fā)的“陽光動力”飛機(jī)機(jī)體狀如蜻蜓,翼展超過63米,與空中客車A340機(jī)型相當(dāng),卻輕得多,僅1600千克,整個項目至今耗資7000萬歐元。再看它的初飛表現(xiàn),離地高度:1米;移動距離:300米……雖“稚嫩”了些,已足見夢想的高遠(yuǎn)。
當(dāng)節(jié)能減排成為全球共識,當(dāng)尋求綠色能源的科技浪潮日益高漲,新能源飛機(jī)何時起飛?各方專家亮出觀點。
航空業(yè)成“吃油老虎”
同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院院長仲政教授認(rèn)為,尋找可大規(guī)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(shù)據(jù)顯示,未來幾十年間,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(quán)威調(diào)查《國際能源展望2004》預(yù)計,2001-2025年全球應(yīng)用于交通領(lǐng)域的能源消費年均增長2.1%,其中美國、英國、澳大利亞等30個經(jīng)合組織成員國的石油需求增長將完全來自運輸部門,其他國家則有三分之二來自這一部門。而航空業(yè)作為交通運輸?shù)闹匾M成部分,無疑可稱得上是“吃油老虎”。
算經(jīng)濟(jì)賬,近年來,航空業(yè)的發(fā)展始終受制于燃料,原油價格的大幅波動、供需矛盾的激化甚至地區(qū)局勢的緊張都會最終影響整個行業(yè)的穩(wěn)定,風(fēng)險隱伏;算環(huán)境賬,航空煤油這一傳統(tǒng)的石油產(chǎn)品,在溫室氣體排放方面也并不樂觀。尋求可再生清潔能源已經(jīng)迫在眉睫。
煙草也能“托起”飛機(jī)?
日前國外有科學(xué)家發(fā)布研究結(jié)果,稱煙草的燃燒效率比任何植物都要高很多,若對其進(jìn)行轉(zhuǎn)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(jī)。該項研究最終走向未知,但針對飛機(jī)新能源的多方努力和大膽設(shè)想可見一斑。
復(fù)旦大學(xué)新能源研究院院長趙東元院士坦言,找到可承擔(dān)飛機(jī)動力重任的新能源,從技術(shù)上說不難,關(guān)鍵點在經(jīng)濟(jì)性。在航空領(lǐng)域,不像其他工業(yè)部門一樣擁有現(xiàn)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(jié)能高效的氫動力、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(shè)備改造的硬件成本,甚至大規(guī)模替代必然引發(fā)的管理優(yōu)化成本、人群習(xí)慣帶來的隱性成本,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,若沒有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,任何一種液體燃料想要“傷筋動骨”地替代石油,都是極其困難的,發(fā)達(dá)國家如此,發(fā)展中國家更是如此。
發(fā)展應(yīng)以汽車為榜樣
雖然面臨種種難題,但多位專家不約而同提出,發(fā)展新能源飛機(jī),中國科技力量應(yīng)盡早介入,占得先機(jī)。
專家指出,在新能源領(lǐng)域,是我國航空技術(shù)寶貴的“統(tǒng)一起跑”機(jī)會,若不能及時把握,顯然將錯失發(fā)展良機(jī),陷入始終亦步亦趨的被動怪圈。應(yīng)該向“汽車”學(xué)習(xí)。我國汽車專家很早看到新能源汽車的發(fā)展趨勢,大力投入,如今已爭得“不落人后”的可喜局面。
據(jù)了解,我國科學(xué)家已對應(yīng)用于飛機(jī)的新能源逐步展開研究,復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系余愛水教授領(lǐng)銜的課題組將目光聚焦鋰空氣電池。這一負(fù)極為鋰、正極為空氣的全新動力源,讓鋰直接跟空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),具有極高能量轉(zhuǎn)化效率,目前已初步進(jìn)入應(yīng)用性研發(fā)階段。
常州一家公司已與法國航空公司達(dá)成最新合作協(xié)議,共同研制全球首架以太陽能和氫能作為動力來源的“綠色飛機(jī)”。該新能源動力飛機(jī)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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