儘管不斷努力遏制二氧化碳排放₂電動和混合動力汽車的排放以及其他形式的交通仍然是溫室氣體的重要貢獻者。為了解決這個問題，人們正在對舊技術進行改造，使其更加環保，例如在航運中重新引入帆船，以及在航空中使用氫的新用途。現在，研究人員報告在ACS 可持續化學與工程使用電腦建模來研究氫動力航空的可行性和挑戰。「雖然氫航空的大規模實現還有很長的路要走，但我們希望我們對機載系統設計和支援基礎設施的分析將用於確定開發工作的優先順序，」該研究的合作者之一達里克·馬拉普拉格達（Dharik Mallapragada）說。

航空業與能源相關的二氧化碳

2_{根據國際能源總署的數據，近幾十年來，排放量的成長速度超過了鐵路、公路和航運。}為了減少這種增長對氣候的潛在影響，科學家們正在改進飛機設計和運營，並開發低排放燃料，例如用於直接燃燒或為電動燃料電池提供動力的氫氣。

氫作為燃料來源的吸引力在於它的使用不會產生二氧化碳₂且每磅提供的能量比噴射燃料更多。了解從傳統轉向的潛在影響噴射燃料到氫燃料在航空領域，Anna Cybulsky、Mallapragada 及其同事模擬了其在支線和短程渦輪螺旋槳飛機電氣化中的應用。圖形摘要。

研究人員計算出，現有飛機改裝的氫燃料箱和燃料電池的額外體積需要透過其他地方的減重來抵消，例如減少飛機的有效載荷（貨物或乘客）。這可能意味著需要更多的航班才能運送相同的有效載荷。

然而，該團隊的模型表明，燃料電池功率和燃料系統的重量指數（燃料的重量相對於整個燃料箱的重量）的改進可以消除減少有效載荷的需要，從而消除對環境的影響額外的航班。同時，他們指出，轉向氫動力飛行可能會減少航空業的二氧化碳排放₂排放量減少高達 90%。

比轉換航空燃料類型更大的挑戰可能是提供以低碳和具有成本效益的方式生產和分配氫氣所需的基礎設施。一低碳生產方法用途天然氣重整（從甲烷氣體中提取氫氣）加上碳捕獲，但它需要訪問 CO2_{基礎設施和封存場所。}另一種綠色選擇是電解，它將水分解成氫氣和氧氣，可以透過使用核電廠的電力或再生資源來完成。

但這將增加對電網的大量需求。Cybulsky 及其同事指出，由於電網電價在整個地區可能存在很大差異，因此將氫氣從低成本生產設施運送到最終用戶可能更具成本效益。

基於這些原因，研究人員建議，氫基航空的推出可能會從具有有利氫氣生產條件的地方開始，例如德國漢堡或西班牙巴塞隆納。支持氫氣使用所需的基礎設施航空透過使氫燃料更容易獲得，還將有利於其他行業的脫碳工作，包括道路運輸和航運。更多資訊：