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模擬光合作用:美空軍打造永遠飛行的噴氣機(圖)

2022-01-18 00:10 作者:古望琴 桌面版 简体 1
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美國空軍駐德國的F-16戰鬥機,2015年9月9日,在英國上空進行訓練飛行時,從KC-135空中加油機加油。
美國空軍駐德國的F-16戰鬥機,2015年9月9日,在英國上空進行訓練飛行時,從KC-135空中加油機加油。(圖片來源:公有領域/美國空軍)

【看中國2022年1月18日訊】(看中國記者古望琴編譯/綜合報導)碳轉化公司Twelve通過二氧化碳(CO2)電解生產了第一種名為E-Jet®無化石燃料,展示了一條可擴展、節能的全球航空去化石化途徑。該項目得到了美國空軍的資助,產出了適用於商業和軍用航空的全球燃料。雖然這聽起來幾乎不可能,但這是美國空軍正在進行的,可以永遠飛行的噴氣燃料項目,其所涉及的技術基礎,就是植物的光合作用。

《可再生能源雜誌》(Renewable Energy Magazine)報導,永恆的電子噴氣機是通過一個生產過程,完全從空氣中生產出來的,該設備可以壓縮成一個攜帶型烤箱大小。並稱,此舉有望徹底改變航空業的碳中性無化石燃料

燃料通常被稱為液體黃金,沒有它,美國空軍的戰機都要趴窩,五角大樓的所有戰略圓桌會議,也無從談起。但是,這種液體黃金,不僅供應有限,而且價格越發昂貴。空軍副助理部長格雷羅(Roberto Guerrero)披露,為滿足美國空軍每年80萬架次的飛行,空軍的2022財年預算,僅燃料一項就劃撥了82億美元,令人瞠目。舉例來說,F-35戰機的每個飛行小時,都會燃燒4萬多美元的燃料,在其計畫的8000小時壽命中,預計將燃燒3.52億美元的燃料,而這僅僅是一架F-35。因此,開發出一種更便宜的燃料,已成為美軍的必辦事項。這時,一家名為Twelve的化學技術公司出場了。

2015年Kendra Cool博士、Etosha Cave博士和Nicholas Flanders創立了Twelve。2020年美國空軍和這家公司簽訂了一份合同,解決燃料相關問題,而這份合同將最終被證明是天才之舉。

經過幾個月的將碳轉化為除鑽石以外的一切化學實驗,電子噴氣燃料誕生了。媒體評論說,美國空軍將有能力在世界任何有空氣的地方自動生產燃料。這意味著空軍可以在任何地方、任何地形、任何時間,自我維持,同時不犧牲噴氣機的超音速能力。真是太棒了!那麼,從空氣中獲取燃料究竟是如何實現的呢?

Twelve化學公司的從空氣到燃料的轉換過程,的確非常壯觀,但絕不是新概念,它背後的科學被稱為費舍爾-特洛夫合成法(Fischer Trophth Synthesis)。在這個過程中,大氣中的二氧化碳和水,使用太陽能電力,產出了碳和氫。碳和氫隨後在催化劑的作用下起反應,產生了化合物,然後這種化合物被提煉成不含化石的碳中性電子噴氣燃料。這種碳轉化過程通常被稱為工業光合作用,和植物的光合作用有著驚人的相似之處。

電子燃料的生產過程還需要水,不過水也可以從空氣中提取。美國空軍對Twelve化學公司非常滿意,因為電子噴氣機經過測試,可以與目前的噴氣發動機兼容,因此,空軍繼續支持Twelve公司,擴大電子噴氣機的生產規模,以滿足實際作戰需求。由於主要成分空氣、水和陽光都是地球上最豐富的物質,因此,當涉及到可擴展性時,有足夠的樂觀態度。就實用性而言,電子噴氣式飛機也是可圈可點,不僅能夠讓10億臺內燃機老當益壯,發揮余熱,而且還能從大氣中固化已有的二氧化碳,比減排是進了一大步。

現在這種電子噴氣燃料的生產過程,就好像是把樹木目前所做的工作進行了加速。根據碳轉化公司Twelve發布的文件,他們的碳轉化過程一旦擴大規模,將具有與1200億棵樹相同的減少二氧化碳的能力。用二氧化碳製造噴氣發動機的燃料,使美國空軍能夠在不影響燃料質量或可靠性的情況下,提高能源獨立性並降低燃料物流的風險。

Twelve和空軍研究實驗室項目辦公室(AFWERX)和小型企業創新研究項目(SBIR)簽署了聯合合同,在空軍作戰能源辦公室(AFOE)的牽頭下進行合作。負責作戰能源的空軍副助理部長格雷羅說,「我們這個項目的主要目標是,創造一種清潔的噴氣燃料,在不犧牲運營準備的情況下提高安全性和能源獨立性。該項目的成功完成會證明,效率和環境責任並不是相互排斥的。」

據報導,Twelve的專有技術不僅限於燃料,可以全面替代傳統上的關鍵化學品和材料。

来源:看中國 --版權所有,任何形式轉載需看中國授權許可。 嚴禁建立鏡像網站。
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