NASA又來「秀肌肉」！要造首架全電動客機，用液氫燃料做電池

NASA資助的研究正在調查開發不產生溫室氣體排放的全電動客機的可能性。

該項目由伊利諾伊大學的科學家領導，正在探索液氫燃料電池作為一種環保能源的潛力。

通過使用冷卻的冷凝液氫代替氫氣，不需要很大的壓強儲罐就能產生清潔能源。

這種轉變首次為大型飛機使用氫能提供了可能，並為商用航空業帶來了革命性的變化。

NASA資助的這個項目由美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的航空航天工程師Phillip Ansell、電氣工程師Kiruba Haran及其同事領導。

NASA將在三年內為該項目提供總計600萬美元(約合人民幣4200萬元)的資助。

Ansell教授說:「從本質上講，這個項目的重點是開發一種全電動飛機平台，使用低溫液氫作為一種能源儲存方法。」

他補充說：「氫化學能通過一系列燃料電池轉化為電能，這些電池驅動著超高效的電力推進系統。」

氫電池以前曾被用於為汽車和火車提供動力，但需要含有足夠的加壓氫氣來為飛機提供動力的重型汽缸已經禁止它們在大型飛機上的實際應用。

但是通過使用液氫，該項目研究人員計劃繞過這一限制。

與此同時，運行液氫燃料所需的低溫條件，可以允許同時使用高效超導能量傳輸技術和大功率電機系統。

這些應用程序的工作原理類似於醫院的MRI掃描儀，使用液氦冷卻機器的磁體，直到它們獲得產生高強度磁場所需的超導特性。

然而，目前還沒有有效地實現將這種電源與電力驅動的推進技術連接起來，然後應用於大型飛機的電力系統。

該研究項目旨在填補這一空白，為未來製造全電動客機鋪平道路。

Haran教授說:「近年來，非低溫機械和驅動技術的進步使商用支線飛機的電力推進更接近現實。」

「但實用的低溫系統仍然是大型飛機的「聖杯」，因為它們具有無與倫比的功率密度和效率，」他補充說。

「為這個項目建立的夥伴關係使我們能夠很好地解決這條道路上存在的重大技術障礙。」

在過去幾十年中，飛機配置和發動機設計的改進使飛機更加高效。

然而，航空業對化石燃料的持續依賴意味著航空旅行仍然是全球溫室氣體排放的重要因素。

僅在美國，在未來二十年內，對航空旅行的依賴預計將增加90%。

此外，對化石燃料的依賴意味著飛機運營成本本質上是不穩定的。

氫燃料電池的工作原理

氫燃料電池的基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散，並與電解質發生反應，釋放出的電子通過外部的負載到達陰極，是一種將存在於燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。

從外表上看有正負極和電解質等，像一個蓄電池，但實質上氫燃料電池車無需充電，只需加氫。打個比方說，純電動車的電池就像儲電站，而氫燃料電池就像發電站。

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