【据科学探索网站2024年11月1日报道】麻省理工学院近日一项研究通过建模分析了氢能在短程航空脱碳中的应用潜力，提出了关键技术指标和基础设施的改进方向。研究认为，氢燃料因其高能量密度、低碳排放潜力及较低终端排放，对航空业具有重要的应用前景，特别是在区域和短程航班的电气化改造方面。研究成果发表在《可持续化学与工程》（ACS Sustainable Chemistry & Engineering）期刊。

氢燃料箱和燃料电池改装在现有飞机上会增加机身重量，需通过减少降低载荷来平衡。研究发现，为实现氢燃料的广泛应用，燃料电池系统的功率密度应达到2千瓦/千克，储氢系统的比重性能需提升至50%。在这些条件下，氢燃料系统对载客量的影响将达到最小，甚至可直接在现有的短程机型上改装。这些技术改进预计将使未来短程航班的载荷减少幅度控制在10%以内，从而实现减排与运力的平衡。研究还分析了氢能在欧洲推广对能源基础设施的影响，认为各机场的需求差异化需要灵活的低碳生产和供应策略。例如，部分机场可以通过区域发电网络接入低成本氢源，实现自给；另一些则可通过氢管道和液态/气态存储来应对需求波动。核能扩展、电解水制氢和氢气存储等多元技术的配合，将降低机场对电网的压力，助力氢能的广泛应用。

研究认为，未来的分析研究应考虑氢燃料与其他净零燃料（如合成燃料和生物燃料）的竞争关系，以及长途航班的脱碳潜力，以全面评估航空业脱碳的多元路径。若技术和基础设施逐步完善，氢燃料有望将航空业碳排放减少90%，成为推动绿色航空的一大突破口，为全球低碳转型带来新动力。