航空業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)正在努力將碳排放從飛行中消除

2017-8-15 15:08 來源: 民用航空網

航空業(yè)正面臨巨大挑戰(zhàn)正在努力將碳排放從飛行中消除

制造商們正投入一場快節(jié)奏的競爭來交付超出預期行業(yè)增長的效率收益。

全球人口中僅有不足18%的人登上過飛機。航空旅行，無論從哪點看，依然是一項只有少數幸運人士得以奢侈享受的活動。

但是聯合技術公司(UTC)首席可持續(xù)官孟迪愷(John Mandyck)警告說，一切都將改變，這家跨國制造業(yè)巨頭擁有全球航空設備市場的巨大份額，其中包括其旗艦產品普惠噴氣發(fā)動機。

在本月初的一次采訪中，他向《綠色商業(yè)》表示：“我們許多身處英國或美國的人已將航空旅行視為理所應當之事，但事實是目前全球人口中僅有非常小的一部分依靠航空出行。一切都將改變。預測認為未來20年航空運量、旅客人數與天空中的商用飛機數量都將增加一倍。”

毫無疑問航空業(yè)正面臨巨大挑戰(zhàn)。這一預計在未來20年出現的巨幅增長，可能將碳排放推高至令該行業(yè)到2050年時消耗全球四分之一碳預算的規(guī)模。然而，與所有其它面臨日益增加的去碳化監(jiān)管與社會壓力的行業(yè)一樣，航空業(yè)從政策制定機構和公眾處贏得特別豁免權的可能性愈發(fā)渺茫。

鑒于此，航空業(yè)通過國際民用航空組織(ICAO)開展合作，并已承諾建立機制在2020年后實現碳中和增長。但事實是，沒人了解該行業(yè)如何能夠在去碳化的同時滿足增長需求。從生物燃油到電動飛機，目前尚沒有任何一項技術或市場有能力實現前景光明的無環(huán)境影響飛行。

與此相反，被稱為CORSIA的ICAO機制聚焦于建立一套碳抵消機制以在2020年的水平上實現中和排放。盡管抵消機制也充滿諸多自身問題，其中最大的擔憂是如無專家介入，它們很容易出現重復計算或通過其它機制夸大效力;但它們至少向航空公司提供了一個清晰的激勵機制來盡可能多地從源頭上抑制排放，從而規(guī)避抵消成本。

所有這些意味著航空界現在比平時更為關注效率。高企的燃油成本與即將實施的CORSIA機制意味著航空公司正在尋找能夠在下一個十年中盡早削減燃油消耗的措施。

這是UTC的好時機，該公司去年推出其齒輪傳動式渦扇噴氣發(fā)動機。投入20年與110億美元用于研發(fā)，UTC宣稱齒輪傳動式渦扇是“世界上最具燃油效率的噴氣發(fā)動機”，可將一架飛機的平均燃油消耗降低16%。孟迪愷表示：那是飛機效率方面“一個代際的收益。從噴氣發(fā)動機上獲得2-3%的收益已非?？捎^，能夠獲得16%則堪稱巨大?！?/div>

這同時為每架飛機每年節(jié)省100萬美元，這或許可以解釋為何UTC已獲得8,000份該款發(fā)動機的訂單。憑借每年大約400臺的生產率，大部分全新發(fā)動機將在2020年飛上藍天，屆時CORSIA機制將計劃投入運行，這將幫助許多航空公司減輕他們要面臨的全新抵消成本的影響。

孟迪愷表示：“這些技術正是在正確的時機和正確的地點投入商業(yè)化，來支持公共政策與環(huán)境目標?！?/div>

除發(fā)動機外還制造大批其它航空設備的UTC，也在尋找噴氣發(fā)動機之外的效率。孟迪愷表示實現從起落架到駕駛艙控制系統等其它飛機組件的電氣化，能夠在飛機重量方面帶來巨大的不同，從而獲得其燃油消耗與排放收益。孟迪愷解釋到：“例如，過去用來帶動襟翼的做動器一直采用液壓控制。那意味著需要使用大量的滑油、軟管與管線。我們可以通過電傳控制來減少并消除所有這些?！?/div>

但是，盡管提升飛機效率無疑是飛機運營商與地球的福音，難道目前只有這些效率可以取得?當然，如果面臨的是航空業(yè)所面對的預期增長類型，人們理應致力于開發(fā)超越小幅漸進式改變的技術。

孟迪愷回應道：“我要說明的是16%的燃油效率提升并非小幅漸進式，那是具有革命性意義的，如果你回顧航空業(yè)的歷史?！?/div>

但是，他承認，該款發(fā)動機無法獨自解決航空業(yè)的環(huán)境問題。孟迪愷表示：“顯然還有更多工作需要做，這是事實?！?/div>

他表示UTC的工程人員正在研發(fā)飛機發(fā)電技術，盡管他對該技術能否在不遠的未來成為一個可行的選項表示懷疑，他說道：“我們今天還沒有看到與目前的噴氣發(fā)動機擁有相同升力與動力的技術，根據所使用的燃油混合比例，如果沒有100%使用可再生能源，那么供給電動飛機的動力可能還不及噴氣發(fā)動機在燃油效率方面的競爭力?！?/div>

著名的“陽光動力號”飛機也許可以僅憑借太陽能環(huán)游地球，但目前希望在商用規(guī)模上開展零碳飛行尚面臨非常艱巨的技術挑戰(zhàn)。孟迪愷繼續(xù)說道：“我們必須考慮這些因素，當我們討論電池時這也意味著增加飛機的重量。因此那是必須取得的平衡。這并不意味著在20、30、50年后飛機外觀會產生巨大的不同，我預計它們將會發(fā)生變化，但在不遠的未來我們著眼的是燃氣渦輪技術。我們正在試圖尋找途徑來優(yōu)化它們，而這款全新革命性設計體現了這點。”

真正的關鍵是生物燃油，孟迪愷認為它們如果與燃氣渦輪發(fā)動機結合起來將擁有“廣闊的前景”。但是，盡管許多航空公司正在開展生物燃油試驗，擴大市場并確保噴氣生物燃油能夠獲得可持續(xù)地生產是一個主要挑戰(zhàn)。基于廢棄物的生物燃油也許能夠提供一個答案，盡管該領域的先鋒人物詹姆斯·黑格特(James Hygate)向《綠色商業(yè)》承認，近期供應鏈還非常有限，尚不足以令他們成為這一領域內的批發(fā)解決方案。

這讓航空業(yè)面臨艱難抉擇。航空業(yè)提升效率與降低燃油消耗可能具有積極的商業(yè)意義，但最終僅能取得目前這些成果。

對孟迪愷而言，有些時候航空運輸的積極意義超越其環(huán)境影響。他表示：“我認為我們需要坐下來認識航空業(yè)為全世界所帶去的收益。航空業(yè)為什么要連接我們的經濟與城市，承認航空業(yè)是我們經濟的重要部分，并尋求途徑來確保它能夠可持續(xù)地前進的目的又是什么?”

但麻煩在于，隨著全球超過80%的人口從未如此接近登機口，減少排放來跟上需求增長的節(jié)奏很可能演變?yōu)橐粓龊娇諛I(yè)根本無法獲勝的競賽。問題是，那時會發(fā)生什么?