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研究人员致力于开发喷气机替代燃料 |
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| http://cn.newmaker.com
6/21/2006 9:14:00 AM
中国科技信息网
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据RedOrbit网2006年6月19日消息，石油价格的持续上涨使得许多司机考虑使用生物柴油或混合燃料的汽车，但是耗费巨大的飞机燃料问题将如何解决呢？尽管距离广泛应用还需要几年到十几年的时间，然而政府及其企业的研究人员已经开始寻找替代燃料以驱动商业飞机的新途径。
科学家面临许多难题，包括在极端冷环境下生产、运输和使用大量的替代燃料。到目前为止，许多飞机替代燃料要比使用传统燃料贵很多。美国波音公司环境绩效部主任毕利·格洛弗说，开发汽车应用燃料比飞机燃料容易得多。但上涨的石油价格增加了研究人员的兴趣，他们希望有一天付出的劳动能得到回报。戈络瓦认为表示，“我们对替代燃料感兴趣是因为我们想确信未来的燃料是可以利用的”。
如今，大多数商业航空公司使用的航空燃料与轻煤油相似，它比车用汽油重、比柴油轻。它可以适用于寒冷等极端的飞行条件。
研究的其中一种替代燃料是生物柴油，它可以从大豆、玉米及其它作物中提取，并已经用于今天的一些汽车和卡车中。但是，生物柴油存在的最大问题是，它比传统的飞机燃料凝固点高，很难在35，000英尺的寒冷高空使用。科学家正在想方设法使得生物柴油不那么容易凝结。但即使这个问题解决了，还有另外一个难题，除了做为粮食供应之外，科学家认为美国土地产出的庄稼还不足以生产飞机所需的燃料。美国农业部研究生物柴油的化学工程师罗伯特·顿认为，在价格下降之前，航空公司是否愿意使用生物柴油还是个问号。最大的挑战是经济问题，尽管石油价格在上涨，但生物柴油在经济上不占优势，会导致生产成本上升。格洛弗认为，航空公司更可能选择生物柴油和传统燃料的混合燃料。
已经考虑了数十年的另一种选择可以使用氢作为喷气机的燃料。美国国家宇航局格伦研究中心的高级工程师戈罗德·布朗指出，如果使用氢作为燃料，那么就需要对喷气发动机进行一些改造，难点是在飞机上储存液态氢。这种液态氢必须在零下424度的条件下储存，它也会占用比喷气燃油更大的体积空间。同时，由于氢与其它化合物如水之类同时存在，因此产生氢所需的成本花销很大。
还有一种选择是使用人工合成的燃料给飞机供能，可以通过将煤、油页岩或者天然气转化为液体状燃料，从而像传统的喷气机燃料一样发挥作用。美国国家宇航局格伦研究中心负责人李驰明指出，石油价格的持续上涨意味着人工合成燃料可能是一个更廉价的选择，这种人工燃料可以用于更先进的喷气发动机。而美国又是一个煤和天然气资源非常丰富的国家。但是戈络瓦认为目前合成人工燃料所需的成本仍然高于生产传统燃油的成本。
尽管目前商业喷气机燃料仍然处于研究的初期阶段，然而已经有一些专家在特殊的航天飞机中使用了这些人造液体燃料。加州蒙罗维亚AeroVironment公司正在开发液体氢燃料驱动的无人驾驶飞行器。该公司发言人史蒂文·济特林表示，与传统燃料相比，液体氢燃料飞行器的可飞行时间增加了4倍，但是价格也上涨了2～4倍。该公司还开发了太阳能飞机，但飞机原型由于结构等问题在后续的试飞中坠毁了。
不久的将来，研究的重点将集中于使传统飞机燃料更加高效。波音公司表示，新型787型飞机计划在2008年投入使用，飞机的燃料利用效率将会大大提高。戈络瓦说，我们要用尽量少的燃料，所以必须提高飞机的燃料燃烧效率。
可选择的种类：
生化柴油：研究人员认为这种从大豆和其它农产品中提取的燃料适用于飞机，但是困难在于这种生化柴油的凝固点很高以及并不能广泛满足飞机的消耗量。也有人指出，最可能的是将生化柴油与传统的燃油混合使用。
低温液体氢：液体氢的所占的体积大于普通的喷气机燃料，而且需要在很低的温度下保存。如果使用这种燃料也就意味着需要重新设计飞机使其适应这种燃料。
人工合成燃料：这种途径需要把煤或者油页岩等燃料转化成液体状。人工合成燃料是一种低成本的选择，然而到目前，合成这种燃料所需的成本仍然高于生产传统喷气机燃油的成本。
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