長期以來，航空業一直在不懈地追求推進技術的進步、效率和永續性。 在最近的合作中，TurboTech、賽峰集團和液化空氣公司聯手驗證了使用液態氫為渦輪引擎提供動力的可行性。

TurboTech公司為氫燃料改裝的TP-R90發動機專為2至7座的通用航空和輕型飛機設計

將近一年前的今天，即2024年1月11日，賽峰集團和TurboTech公司使用氫氣成功對小型TP-R90 渦輪螺旋槳發動機進行了地面測試，該發動機設計用於2至7座飛機。 這是”BeautHyFuel”計畫的一部分，該計畫由多家航空企業合作開展，旨在探索將氫氣用於輕型航空的潛力。

2025年1月13日，在法國民航局的支持下，TurboTech公司、賽峰集團和液化空氣公司（專門從事先進低溫儲氫的公司）成功地對一台以液氫為燃料的渦輪發動機進行了地面測試。 這標誌著這種燃料首次用於為輕型航空市場設計的渦輪發動機。

雙方的合作充分利用了各自的專業領域。 TurboTech公司專注於超高效輕型渦輪機技術，賽峰集團在推進系統和燃料系統設計方面擁有豐富的經驗，而液化空氣公司則專注於氫氣儲存和處理管理。

TurboTech執行長 Damian-福韋特（Damien Fauvet）說：”這是向完全脫碳飛機推進器過渡邁出的重要一步，只要全球大規模生產綠色氫氣，飛機就可以飛行。”

氫氣經常被讚譽為化石燃料的清潔替代品。 低溫燃燒時，氫氣唯一可量化的排放物是水。 然而，當在高達2000 ºF（1093 ºC）的高溫下燃燒時，空氣中的氮氣會與氧氣發生反應，生成氮氧化物（NOx），這種物質會與空氣中的水分混合，生成硝酸，也就是所謂的”酸雨”。

氫本身俱有極高的火焰溫度，最高可達約5500 ºF（3038 ºC），是產生氮氧化物的最佳條件。 使用噴水、分段燃燒、稀釋（更少的燃料，更多的空氣）等冷卻方法，或僅使用冷卻後的燃料，可以減少內燃機中產生的氮氧化物。

雖然燃燒氫氣可能還不是”純淨完美”的解決方案，但即使在最髒的情況下，它也比燃燒煤油或汽油乾淨得多，因為氫氣不會產生二氧化碳、煙塵或其他未燃燒的碳氫化合物。 以重量計算，氫氣的能量也高於航空燃料（煤油）。 煤油的能量約為12.0 千瓦時/公斤，而氫氣的能量幾乎是煤油的三倍，高達33.3 千瓦時/公斤。

液化空氣先進技術公司副總裁Xavier Traversac表示：”作為公認的氫技術專家，我們很榮幸能參與這個計畫。氫氣是能源轉型的關鍵要素之一–這次成功是向低碳飛行邁出的又一步。

從長遠來看，氫氣是更清潔、更永續的途徑，尤其是隨著技術和基礎設施的改善。 目前，氫既昂貴又難以處理。 它需要專門的設備和引擎來製造、儲存和使用。 液態氫甚至需要更多的專業設備，因為它必須保持在-423 ºF（-253 ºC）或以下才能保持液態。

與氣態氫相比，液態氫的優點在於儲存。 即使在高壓（10150 磅/平方英寸/700 巴）條件下儲存，氫氣的密度仍然大大低於液態氫（液態氫的儲存壓力通常在15-145 磅/平方英寸（1-10 巴）之間） ，因此可以在相同體積內儲存更多燃料。 更多的燃料意味著更長的續航里程。

賽峰集團氫能計畫副總裁Pierre-Alain Lambert補充道：「透過將我們的技術與液化空氣公司的低溫儲存系統結合（該系統可提供飛機應用所需的能量密度），我們證明了在飛行過程中實現零碳排放的完整高科技推進解決方案是可能的，並且可以直接整合到輕型飛機中。

我們期待未來的飛行測試。

資料來源Safran Group