德国科隆，飞机“尾气”遍布天空，研究人员正试图消除这种污染源，使飞行更具可持续性。
摄影：FEDERICO GAMBARINI, AP
一架客机，洲际飞行一次，相当于一辆汽车整年的碳排放量；飞机航迹云造成的卷云，已成为温室效应的罪魁之一；全球客货飞机总数已达3万架以上，航班达数千万架次。
世界旅游组织（UNWTO）预估，到2030年，全球将有20亿人选择乘飞机出行，且就长途飞行而言，此举几乎不可避免；此外，飞机场造成的污染也能扩散至方圆16公里以外。实现绿色环保的飞行，已日益提上世界各国日程——毕竟，“碳从天上来”，且日复一日。
摄于新加坡一家飞机维修厂，图中是一部依靠煤油作燃料的涡轮发动机。该国正在研制能减少碳排放的生物燃料和合成燃料。
摄影：JUSTIN GUARIGLIA，REDUX
太阳能电池板、风力涡轮机、电动发动机、氢燃料电池、磁悬浮......其实，这些你能想到、看似高级的清洁能源，并不能为客机提供足够持久、足够强劲的动力；绿色飞行的技术革命，短期并不容易实现；但我们距离它又有多远呢？
撰文：SAM HOWE VERHOVEK
摄影：DAVIDE MONTELEONE
难以承受的空客之重
Flying-V由荷兰代尔夫特理工大学开发，模型翼展为3米，但实物的翼展将超过60米。这种设计被称为混合翼体，可能比传统机翼的性能高20%。
目前全球有100个电动飞机项目正在进行中。虽然“0排放”电池发动机已在“短时短途”领域出现喜人进展，但据美国运输工程业协会、SAE国际航空航天标准总监David Alexander估算，欲让大型飞机上天，将需要440万块笔记本电脑电池的动力，其重量将是机身的7倍。
虽然飞机已变成了普通交通工具，但世界上仍有80%的人没有乘坐过飞机。NASA气象专家Peter Kalmus说：“按单位时间来算，几乎没有什么比乘飞机更危害地球健康了”。在人类导致的二氧化碳排放总量中，商业航空占据2.5%左右。
劳斯莱斯装配厂，一台飞机发动机正准备安装风扇外壳，该公司是民用航空发动机的最大供应商之一。
环保飞行燃料可行吗？
劳斯莱斯的创新部件——“超扇（UltraFan）”，压缩机的转子盘和叶片成为一个整体单元，可使飞机发动机趋向更轻、更高效。
慕尼黑工业大学的研究人员正与空客公司合作，研究利用藻类制造生物燃料，以及试图制造用于轻型飞机的碳纤维；藻类在生长过程中吸收大气中的二氧化碳，并能将它们转化为生命的“燃料”。
比如可持续航空燃料(SAF)，它是由食用油或非棕榈废油、包装、纸张、纺织品和食物残渣等原料制成。与传统喷气燃料相比，使用SAF可减少碳排放；SAF也是一种“灌入即用”的燃料，对发动机改装要求较小，无需增加机场的基础设施。但使用SAF比使用煤油成本高出2-6倍；所以目前，SAF产品是与标准燃料混合使用的，以降低成本。
劳斯莱斯公司首席技术官Paul Stein认为，推广SAF任重而道远，该企业开发的新时代产品“超扇（UltraFan）”是迄今最大且最高效的喷气发动机之一，旨在使用替代燃料驱动。
0排放≠0污染
复合材料制成的MAVERIC，翼展仅3米多，采用“翼身融合”的设计理念。一旦成功有望使碳排放量比普通飞机减少40%，空客公司计划用15年完成投产到载客，主打“0排放飞行”。
本图来源：lifestyo.com
和时下大火的电动汽车一样，0排放并不意味着0污染。当今大部分氢来自于化石燃料，空客公司面临“如何生产和储存氢燃料”的问题。只有生产真正的“绿色氢”，也就是电解水使氢氧分离的产物，才是真正的0污染。
除了来源困难，氢的储存也是个难题，比如美国太空项目中使用-253°C的液态氢，它需要极高压和苛刻低温来维持状态，这就要耗费巨大能量和成本。
德国慕尼黑Lilium公司的的员工在一架全尺寸模型旁工作，该飞机可垂直起降，由36个电动喷气发动机提供动力。
Lilium设计的电动喷气发动机
隔音室内，Lilium公司在测试新型电动引擎产生的噪音
发动机将安装在襟翼中，可以通过调整来提供垂直升力和水平推力。
如果氢以气态储存，则飞机上需要给它留出巨大空间，燃料罐需要扩容数倍才能产生与煤油同等动力。但面对棘手的问题，空客公司美洲分部副总裁Amanda Simpson仍坚信氢就是航空发展所需的清洁能源；波音公司在2008年曾试飞世界第一架全氢动力飞机，但无果。
打个“飞的”出门？
Wisk是致力于探索未来城市空中交通的公司之一。
据“垂直飞行协会”统计，与用电力驱动的Wisk一样，处于开发阶段的垂直起降飞行器至少有475款。
Wisk公司的首席执行官Gary Gysin表示，他们会严格遵守美国联邦航空管理局（FAA）繁琐的管制程序，技术和轻量级复合材料方面的喜人进展，使飞行汽车的实现不再是空中楼阁。虽然电动飞行受到电池重量和容量的严格限制，但在一定领域内已成为现实。
空客公司已对其“城市空中客车”进行了全面试飞——这种直升飞机由四块方形电池提供动力。
海港航空(Harbour Air)研发的电力飞机于2019年12月完成首次试飞。电动飞机航程一般不超过35分钟，机载电池一次充电可飞行至少1小时。
本图来源：sunshinecoastcanada.com
北美马赛诸塞州的海角航空(Cape Air)，是全球第一家宣布将推出全新全电动飞机的航空公司，名叫“Alice”的新式飞机配备9个座椅，流线型机身、T形机尾、双螺旋桨。但问题仍然存在：仅电池就占用了60%的空载重量。
（本图来源：CapeCod.com）
如今，电动飞行支撑着航空向绿色环保转型。支持者称，在未来15-20年内，电动客机有望搭载50名乘客飞行数百公里；有朝一日，“0排放”飞行或将成为日常。
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