目前全球有100个电动飞机项目正在进行中。在人类导致的二氧化碳排放总量中，商业航空占据2.5%左右。海港航空研发的电力飞机于2019年12月完成首次试飞。电动飞机航程一般不超过35分钟，机载电池一次充电可飞行至少1小时。支持者称，在未来15-20年内，电动客机有望搭载50名乘客飞行数百公里；有朝一日，“0排放”飞行或将成为日常。
德国科隆，飞机“尾气”遍布天空，研究人员正试图消除这种污染源，使飞行更具可持续性。
摄影：FEDERICO GAMBARINI, AP
一架客机，洲际飞行一次，相当于一辆汽车整年的碳排放量；飞机航迹云造成的卷云，已成为温室效应的罪魁之一；全球客货飞机总数已达3万架以上，航班达数千万架次。
世界旅游组织（UNWTO）预估，到2030年，全球将有20亿人选择乘飞机出行，且就长途飞行而言，此举几乎不可避免；此外，飞机场造成的污染也能扩散至方圆16公里以外。实现绿色环保的飞行，已日益提上世界各国日程——毕竟，“碳从天上来”，且日复一日。
摄于新加坡一家飞机维修厂，图中是一部依靠煤油作燃料的涡轮发动机。该国正在研制能减少碳排放的生物燃料和合成燃料。
摄影：JUSTIN GUARIGLIA，REDUX
太阳能电池板、风力涡轮机、电动发动机、氢燃料电池、磁悬浮......其实，这些你能想到、看似高级的清洁能源，并不能为客机提供足够持久、足够强劲的动力；绿色飞行的技术革命，短期并不容易实现；但我们距离它又有多远呢？
撰文：SAM HOWE VERHOVEK
摄影：DAVIDE MONTELEONE
难以承受的空客之重
Flying-V由荷兰代尔夫特理工大学开发，模型翼展为3米，但实物的翼展将超过60米。这种设计被称为混合翼体，可能比传统机翼的性能高20%。
目前全球有100个电动飞机项目正在进行中。虽然“0排放”电池发动机已在“短时短途”领域出现喜人进展，但据美国运输工程业协会、SAE国际航空航天标准总监David Alexander估算，欲让大型飞机上天，将需要440万块笔记本电脑电池的动力，其重量将是机身的7倍。
虽然飞机已变成了普通交通工具，但世界上仍有80%的人没有乘坐过飞机。NASA气象专家Peter Kalmus说：“按单位时间来算，几乎没有什么比乘飞机更危害地球健康了”。在人类导致的二氧化碳排放总量中，商业航空占据2.5%左右。
劳斯莱斯装配厂，一台飞机发动机正准备安装风扇外壳，该公司是民用航空发动机的最大供应商之一。
环保飞行燃料可行吗？
劳斯莱斯的创新部件——“超扇（UltraFan）”，压缩机的转子盘和叶片成为一个整体单元，可使飞机发动机趋向更轻、更高效。
“超扇（UltraFan）”的每个叶片都将由碳纤维复合材料制成慕尼黑工业大学的研究人员正与空客公司合作，研究利用藻类制造生物燃料，以及试图制造用于轻型飞机的碳纤维；藻类在生长过程中吸收大气中的二氧化碳，并能将它们转化为生命的“燃料”。
比如可持续航空燃料(SAF)，它是由食用油或非棕榈废油、包装、纸张、纺织品和食物残渣等原料制成。与传统喷气燃料相比，使用SAF可减少碳排放；SAF也是一种“灌入即用”的燃料，对发动机改装要求较小，无需增加机场的基础设施。但使用SAF比使用煤油成本高出2-6倍；所以目前，SAF产品是与标准燃料混合使用的，以降低成本。
劳斯莱斯公司首席技术官Paul Stein认为，推广SAF任重而道远，该企业开发的新时代产品“超扇（UltraFan）”是迄今最大且最高效的喷气发动机之一，旨在使用替代燃料驱动。
0排放≠0污染
复合材料制成的MAVERIC，翼展仅3米多，采用“翼身融合”的设计理念。一旦成功有望使碳排放量比普通飞机减少40%，空客公司计划用15年完成投产到载客，主打“0排放飞行”。
本图来源：lifestyo.com
和时下大火的电动汽车一样，0排放并不意味着0污染。当今大部分氢来自于化石燃料，空客公司面临“如何生产和储存氢燃料”的问题。只有生产真正的“绿色氢”，也就是电解水使氢氧分离的产物，才是真正的0污染。
除了来源困难，氢的储存也是个难题，比如美国太空项目中使用-253°C的液态氢，它需要极高压和苛刻低温来维持状态，这就要耗费巨大能量和成本。
德国慕尼黑Lilium公司的的员工在一架全尺寸模型旁工作，该飞机可垂直起降，由36个电动喷气发动机提供动力。
Lilium设计的电动喷气发动机
隔音室内，Lilium公司在测试新型电动引擎产生的噪音
发动机将安装在襟翼中，可以通过调整来提供垂直升力和水平推力。
如果氢以气态储存，则飞机上需要给它留出巨大空间，燃料罐需要扩容数倍才能产生与煤油同等动力。但面对棘手的问题，空客公司美洲分部副总裁Amanda Simpson仍坚信氢就是航空发展所需的清洁能源；波音公司在2008年曾试飞世界第一架全氢动力飞机，但无果。
打个“飞的”出门？
Wisk是致力于探索未来城市空中交通的公司之一。
据“垂直飞行协会”统计，与用电力驱动的Wisk一样，处于开发阶段的垂直起降飞行器至少有475款。
Wisk公司的首席执行官Gary Gysin表示，他们会严格遵守美国联邦航空管理局（FAA）繁琐的管制程序，技术和轻量级复合材料方面的喜人进展，使飞行汽车的实现不再是空中楼阁。虽然电动飞行受到电池重量和容量的严格限制，但在一定领域内已成为现实。
空客公司已对其“城市空中客车”进行了全面试飞——这种直升飞机由四块方形电池提供动力。
海港航空(Harbour Air)研发的电力飞机于2019年12月完成首次试飞。电动飞机航程一般不超过35分钟，机载电池一次充电可飞行至少1小时。
本图来源：sunshinecoastcanada.com
北美马赛诸塞州的海角航空(Cape Air)，是全球第一家宣布将推出全新全电动飞机的航空公司，名叫“Alice”的新式飞机配备9个座椅，流线型机身、T形机尾、双螺旋桨。但问题仍然存在：仅电池就占用了60%的空载重量。
（本图来源：CapeCod.com）
如今，电动飞行支撑着航空向绿色环保转型。支持者称，在未来15-20年内，电动客机有望搭载50名乘客飞行数百公里；有朝一日，“0排放”飞行或将成为日常。
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