氫能：航空業的未來燃料？
本系列文章首篇探討航空業的氫能挑戰。閱讀第二部分
氫能正被視為協助航空業邁向更環保的充滿希望的解決方案。 在理想情況下，飛機只需以氫氣作為燃料，而非目前普遍使用的傳統 Jet A 航空燃油。然而，令人遺憾的是，生產、儲存及運輸這種新一代零排放燃料，本身便伴隨著一系列挑戰。氫氣對環境的影響，也極大程度取決於其生產方式。了解「藍氫」與「綠氫」的差異，以及「灰氫」的概念，是評估氫氣作為替代航空燃料潛力的重要環節。
氫氣生產的種類
藍氫與綠氫有何區別？雖然兩者均被視為低碳能源解決方案而受到探索，但藍氫是透過天然氣並結合碳擷取與儲存（CCS）技術所生產，而綠氫則是透過由再生能源驅動的電解過程所生產。
氫是宇宙中含量排名第九的化學元素，但純態氫在自然界中並不常見。要將氫用作燃料，必須先進行提煉。最常見的氫氣生產方式稱為灰色氫，其透過天然氣經蒸汽甲烷重整過程製成。此製程會產生溫室氣體並釋放至大氣中。 為改善此製程的碳足跡，可增設碳捕集與封存（CCS）裝置，將二氧化碳排放物捕獲並封存於地底。此製程產生的氫稱為「藍氫」。而終極的零有害排放氫氣製程則是「綠氫」，其利用可再生電力（理想來源為風能或太陽能）進行水分解。
對航空業而言，選擇藍氫還是綠氫，將影響氫燃料的整體碳足跡，以及其在實現長期減排目標方面所能發揮的作用。
為何選擇氫燃料？
據指出，航空航天產業每年向大氣排放超過九億噸的二氧化碳（CO2）排放量¹。 隨著包括歐盟綠色新政在內的三十餘國承諾，以及國際民用航空組織（ICAO）、航空運輸行動小組（ATAG）等機構的倡議，航空業正面臨巨大壓力：須在2005至2050年間將二氧化碳排放量削減50%，並於2050年前實現淨零碳排放目標。 氫能的能量密度（比能量）近乎汽油的三倍；憑藉其自然豐沛的儲量，以及無碳製程下可實現零二氧化碳排放的特性，氫燃料正被視為取代傳統航空燃油的可行替代方案。
產業挑戰
航空航天領域的變革需要多年的研發投入與龐大資金支持，方能確保符合安全規範與監管政策，尤其在引入顛覆性新技術時更是如此。氫燃料為整個航空基礎設施帶來技術挑戰。 關於氫氣及其在嚴苛航空環境中的行為表現，仍存在諸多未知變數。創新技術、先進材料以及能抵禦氫氣複雜特性（如滲透性、低潤滑性與低分子量）所產生影響的解決方案，將成為關鍵所在。
儘管降低航空航天業碳排放的預期目標與時程看似雄心勃勃，但只要我們懷抱決心並攜手合作，定能達成此目標！