准备好你的部件。氢气即将升空

由。Greene Tweed

随着我们进入2023年,航空业的每个人,从航空公司协会到政府间组织,都致力于使飞行更加绿色。例如,国际民用航空组织(ICAO)1和国际航空运输协会(IATA)2 已经同意了一个雄心勃勃的目标,即在2050年前用可持续的替代品取代所有喷气燃料,从而大大降低飞机的地球变暖气体的排放。

随着到2050年实现碳中和的步伐加快,可持续航空燃料的发展势头也在不断增强。在寻求减少释放到大气中的二氧化碳(CO2)的过程中,氢气正在成为一个关键的竞争者。总部设在美国的初创公司ZeroAvia4准备在今年开始试飞其19座的多尼尔228氢燃料电池动力飞机。一些大型飞机制造商正在认真对待氢动力飞机,大型商用飞机预计将在2030年进入市场,并在20505年之前扩大规模。

在一个完美的世界里,飞机将简单地使用氢气作为燃料,而不是今天使用的传统喷气式飞机燃料。不幸的现实是,生产、储存和运输这种下一代无排放的燃料有其自身的一系列挑战。人类已知的最微小、最轻的分子所带来的一些最大挑战包括。

渗透率

氢气是一种特别轻的、低密度的气体,可以穿透任何类型的聚合物材料,造成密封问题和金属脆化。根据压力和温度水平,格林-特威德公司推荐使用由高性能FKM或MSE®(金属弹簧能)PTFE唇形密封件制成的Fusion® 938 O型圈。Fusion® 938对氢气暴露具有特殊的抗性。对于低温下的渗透问题,Fusion® 665 O型圈(FKM)或MSE®唇形密封件可以作为首选的解决方案。

润滑性能

氢分子的低润滑性是设备(如阀门和压缩机)的一个问题,会产生过度磨损和摩擦问题。为了克服这些问题,格林-特威德公司提供了WR® 600,一种具有独特干运行特性的PFA复合材料,以及Arlon 3000XT®,市场上唯一的交联PEEK。

体重过高

由于氢气的能量密度(按体积计算)比喷气燃料低三倍左右,储气罐的尺寸必须大幅增加,以便用氢气运输与喷气燃料相同体积的能量。因此,为氢气飞机提供轻量级的解决方案就更加关键。格林-特威德的热塑性复合材料解决方案Xycomp®已被广泛用于航空航天工业作为金属的替代品。

我们正在几个独立的实验室积极测试我们的材料,到目前为止的结果表明,我们的材料和解决方案已经准备好支持和赋予氢气基础设施。

由于氢气正显示出成为一条有前途的去碳化途径的所有迹象,现在是时候让你的设备准备好迎接氢气带来的挑战了。

1 各国采用2050年全球净零排放的国际飞行业务的理想目标

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3 氢气的未来

4 ZeroAvia公司为下一阶段的氢电测试飞行获得了CAA的绿灯

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