可持续航空燃料作为民用航空部门化石燃料的可行替代品正日益受到重视——那么这对军用飞机意味着什么?阿特金斯首席工程师 James Domone 在这里探索
对于英国政府来说，脱碳军事行动不是可选的。在寻求到 2050 年实现二氧化碳净零排放的目标时，政府必须开始确保用于采购新商品和服务的每一分钱都是绿色的。
这当然会带来挑战;飞机对燃料有极大的需求，安全必须始终放在首位。但新的突破一直在涌现，因此，要在 Covid 之后重建更绿色的环境，我们必须了解并接受净零将不可避免地带来的变化。
可持续航空燃料
2021 年 2 月，罗尔斯·罗伊斯宣布已在公务机发动机中对 100%可持续航空燃料(SAF)进行了首次测试，作为其“在使我们经营的行业能够达到到 2050 年实现净零碳排放。”并且，在 2020 年 12 月，英国政府修订了航空燃料标准，允许将 SAF 添加到军用注册飞机中，最高可达 50%，这与商业航空业已经采取的举措相同。
这是否代表了航空业的第一次?在新的国防创新之前，商业飞行研发的突破?随着对更环保旅行的追求迅速发展，重要的是要了解我们现在所处的位置，了解什么是可行的，什么是民用或军用飞机的燃料。
电子燃料
简而言之，煤油的可持续燃料替代品分为三组。首先，SAF 是由可持续原料生产的，例如养殖生物材料、用过的食用油或固体废物(如包装)，否则会进入垃圾填埋场或焚烧——Air bp 的SAF 目前由用过的食用油和动物废物脂肪制成。其次是电子燃料，类似于 SAF，但它是使用费托工艺合成衍生的，该工艺将碳(例如，可以从空气或海水中吸入)与氢结合，以生产合成碳氢化合物燃料。
重要的是，这两种燃料几乎不需要对当前的喷气发动机进行改造，正如劳斯莱斯公司在其试验中所宣布的那样：“我们目前用于大型民用和公务喷气机应用的发动机可以在 100% SAF 的情况下作为一个完整的系统运行。 “插入”选项，为将此类燃料推向认证奠定了基础。”因此，飞机的基本设计、性能以及产生推进力的方式保持不变。
氢
第三种选择是氢气;自 1930 年代以来一直在研究的飞机燃料来源，随着现代和法国政府通过欧盟清洁天空倡议对电动垂直起降 (evTOL) 部门进行投资，最近重新点燃了人们的兴趣。这份白皮书更详细地解释了氢的利弊，但氢的主要问题是它需要对现有的喷气式内燃机进行重大改造，或者用燃料电池和电力推进系统替代，再加上全新的基础设施来生产，运输和储存它。它还需要额外的飞机运力来承载它，而所谓的“绿色”氢的生产对于实现净零排放至关重要。
然而，上述所有三个都可以在有水供应和电力供应的地方生产。在国防方面，如果部队部署在海外，这意味着不需要依赖当地的燃料供应、管道或坦克;你有办法在原地制造你自己的燃料。你甚至可以从军事基地产生的废物中生产 SAF。氢气只需要水、电和电解槽，这些都可以使用便携式装置轻松生产。因此，尽管目前存在局限性，但这些燃料的生产应该被认为是有益的，因为它是一个更具流动性和敏捷性的过程。
三者在技术上都是可行的，SAF 是三者中更成熟的。它已经在使用中，尽管数量极少：不到全球航空燃料使用量的 1% 的一半。下一架英国战斗机 Tempest 预计将于 2040 年左右发射，毫无疑问，由于喷气式飞机的尺寸和功率，它将由新加坡武装部队提供燃料。但让我们不要忘记氢，尽管存在容量问题，但到 2040 年到 2050 年，氢可以在未来的军用训练机和货机中发挥重要作用。 2020 年，空中客车公司揭示了世界上第一架零排放商用飞机的三个概念，它可以进入到 2035 年服务，依靠氢作为主要能源。
可以说，加速这三者立即推出的最大障碍是成本：化石燃料的水龙头还不会关闭，因为煤油的生产成本要低得多。但随着汽车燃料使用的变化，在政府激励措施和税收模式的支持下，这可能会改变石油行业的成本压力，转向更可持续的燃料生产。这必须通过对支持绿色航空燃料生产的行业的研发和创新进行大量投资来支撑。
我们还需要看到更多示范项目带头增强投资者信心，扩大规模，并在实际场景中应用，以便新技术成熟。此外，供应链需要脱碳以实现真正的零净收益，并扩大基础设施以利用规模经济进行大规模生产。
如果像劳斯莱斯和空中客车这样的主要航空公司现在正在投入大量时间、金钱和精力来开发这些净零二氧化碳替代品，政府必须寻求采用新的绿色采购方法。对于 MOD 而言，作为其可持续性战略方法的一部分，现在也是开始确保其机队和人员在未来几年为 SAF、电子燃料或氢做好准备的时候了。
