液氢为空运续航


材料牛注:交通运输的能耗占到了全球能耗的20%,而且目前所有的运输方式也都存在很大的问题,不符合可持续发展的战略规划。荷兰莱顿大学的Hermans教授认为液氢可能会代替石油燃料,成为空运的最佳选择。他提出了三个理由,让我们继续往下看吧!

根据国际能源署,运输所使用的能量占到全球能耗的20%,并且呈增长趋势。为了实现可持续发展,著名物理学家Jo Hermans在期刊MRS Energy and Sustainability(MRS E&S)上发表了一项新的研究,着眼于目前运输模式的能源效率,从自行车到汽车,从飞机到轮船,可能都是最有问题的运输模式,而液氢似乎是未来空运的一个可行的选择。

荷兰莱顿大学的Hermans教授认为石油等液体燃料如汽油、柴油和煤油等密度较小,储能少,而且运输也不方便,竞争力可能会降低。

Hermans教授同时也是Physics is Fun (2012)和Energy Survival Guide (2011)两本畅销书的作者,他认为在后化石燃料时代实现可持续运输将会是一个巨大的挑战,但是液氢可能会为未来的空运提供一个有潜力的选择。

“考虑到飞机用燃料具有严格的重量限制,从长远来看液氢可能是一个可行的选择,”他说:

  • 首先,液氢的处理将由专业人士进行,这就减少了与处理煤油具有相同级别风险的安全问题。
  • 其次,液氢本身非常轻(事实上,它通常为气态),这对于空运来说无疑是一个重要的优势。
  • 第三,飞行高度附近的温度较低,可以减轻由于液氢的低沸点导致的“汽化”。

Hermans认为在航空领域使用太阳能算不上革命性的改变,而尽可能地提高石油产品的有效性则更加明智。但是,他认为煤油的低成本是这方面的一个阻碍。

“煤油如此廉价或是一个缺点,这引发了很多不必要的飞行,”他写道,“如果政治上可能的话,应该在全世界范围内对煤油进行征税。”

对于道路运输,Hermans认为液氢不是一个可行的选择,因为在处理上存在安全问题。他发现电动汽车提供了一个最有潜力的解决办法。但是,存在的挑战是如何提高电池的性能以延长电动车的行驶时间,以及提高超级电容器的性能以实现电池的快速充电。

Hermans发现即使是在晴朗的日子里,直接使用太阳能进行驾驶也是很困难的。但是,埃因霍芬理工大学的学生对此进行了尝试,他们设计了一种四座太阳能发电的家用小轿车,可以在晴天以43km/h的速度行驶。唯一的缺点是这种小轿车只有1米高,坐起来很不舒服。Hermans认为如果人们愿意在舒适度上做出牺牲的话,这种太阳能家用轿车将来可能会得到应用。

另外,Hermans写道,减少将来能源使用的最有效方法是减少人们的出行,例如,缩短工作地点与住址之间的距离。他总结道:“换句话说,城市规划是关键。”

原文链接:Liquid Hydrogen May Be Way Forward for Sustainable Air Travel.

文献链接:The challenge of energy-efficient transportation.

本文由材料人编辑部丁菲菲提供素材,黄亚编译,点我加入材料人编辑部

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