準備好您的元件:氫氣即將起飛

作者:格林·特威德

隨著我們進入 2023 年,航空業的每個人,從航空公司協會到政府間組織,都致力於讓飛行更加環保。例如,國際民用航空組織(ICAO)1和國際航空運輸協會(IATA)2已商定一個雄心勃勃的目標,即到2050年用可持續的替代品取代所有噴氣燃料,從而大幅降低飛機上全球變暖氣體的排放。

隨著到2050年實現碳中和的力度加大,可持續航空燃料的勢頭正在增強。氫正在成為尋求減少釋放到大氣中的二氧化碳(CO2)的關鍵競爭者。總部位於美國的初創公司ZeroAvia4今年將開始試飛其19座Dornier 228氫燃料電池動力飛機。一些大型飛機製造商正在認真對待氫動力飛機,大型商用飛機預計將在2030年進入市場,並在2050年擴大規模5。

在一個完美的世界里,飛機將簡單地用氫氣作為燃料,而不是今天使用的傳統Jet A燃料。不幸的現實是,生產、儲存和運輸這種下一代零排放燃料也帶來了一系列挑戰。人類已知的最微小、最輕的分子帶來的一些最大挑戰包括:

透過

氫氣是一種非常輕的低密度氣體,可以穿透任何類型的聚合物材料,導致密封問題和金屬脆化。根據壓力和溫度水準,Greene, Tweed 推薦由高性能 FKM 或 MSE®(金屬彈簧通電)PTFE 唇形密封件製成的 Fusion® 938 O 形圈。Fusion® 938 具有出色的抗氫暴露能力。對於低溫下的滲透問題,Fusion® 665 O 形圈 (FKM) 或 MSE® 唇形密封件可能是首選解決方案。

潤滑

氫分子的低潤滑性是閥門和壓縮機等設備中的一個問題,會產生過度磨損和摩擦問題。為了克服這些問題,Greene, Tweed提供了WR® 600,一種具有獨特幹運行性能的PFA複合材料,以及Arlon 3000XT®,市場上唯一的交聯PEEK。

超重

由於氫的能量密度(按體積計)比噴氣燃料低約三倍,因此必須大幅增加儲層尺寸,以便用氫氣運輸與噴氣燃料相同的能量。因此,為氫能飛機提供輕量化解決方案更為關鍵。Greene Tweed的熱塑性複合材料解決方案Xycomp®已經作為金屬替代品廣泛用於航空航天工業。

我們正在幾個獨立實驗室積極測試我們的材料,迄今為止的結果表明,我們的材料和解決方案已準備好支援和增強氫基礎設施的能力。

隨著氫能顯示出成為脫碳大有前途的途徑的所有跡象,現在是時候讓您的設備準備好迎接氫帶來的挑戰了。

1 各國通過 2050 年凈零排放國際航班運營目標

2 我們對到 2050 年實現凈零排放的承諾

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