2025 年 3 月 25 日

 

• 作為歐盟 PACIFIC 計畫的一部分，德國航空航天中心正在測試有前景的可持續燃料 (SAF) 減少氣候影響的潛力。
• 研究結果改進了燃料設計的數位工具。
• 目的是盡量減少可持續燃料燃燒過程中的煙灰形成，以便在尾跡中形成更少的冰晶，從而減少對氣候的影響。
• 重點：航空、氣候友善飛行、SAF

 

永續航空燃料（SAF）將在未來幾年減少航空運輸對氣候的影響方面發揮關鍵作用。在一項研究中，歐洲航空安全局 (EASA) 確定了六項措施，以實現 SAF 最快的減排效果——其中一項減排措施是針對性地採用 SAF 設計，以減少煙灰的形成。但是，根據其化學成分，哪種燃料最適合減少非二氧化碳的氣候影響？由空中巴士公司主導的歐盟計畫PACIFIC（與燃料成分和引擎循環相關的顆粒物排放、空氣品質和氣候影響）旨在回答這個問題。該計畫涉及德國航空航天中心 (DLR) 與勞斯萊斯、生物燃料製造商 Neste 和其他利益相關者的合作，對十種精心挑選的 SAF 變體進行測試和評估，以了解其煙塵產生和減排潛力。該計畫由歐盟資助約500萬歐元，持續三年半。

空中巴士首席技術官薩賓·克勞克表示：「管理航空運輸產生的非二氧化碳排放對於我們實現真正可持續的航空至關重要。透過基於科學的方法和創新技術，我們的目標是在保持運營效率的同時將這些影響降至最低。PACIFIC 項目將量化和測量不同 SAF 成分產生的非二氧化碳排放。

 

在高壓試驗台和飛機上進行大量測試

在該專案框架內，將在現實條件下詳細檢查 SAF 變體，並首次進行直接相互比較。為此，這些燃料首先在科隆德國航空航天中心推進技術研究所的單噴嘴扇區測試台上進行測試。隨後，研究人員在 HBK1 高壓燃燒室試驗台上的燃燒室中分析了三種更接近真實巡航飛行條件的選定 SAF 成分。在兩種測試環境中，研究團隊都採用特殊的測量技術來分析廢氣中的煙塵顆粒。科學家正在研究不同燃料的濃度和粒徑分佈。

德國航太中心燃燒技術研究所正在為這項研究貢獻雷射診斷技術。赫爾辛基大學也正在測試選定的燃料對冰晶形成的影響。隨後，美因茨大學結合地面測量數據，計算了不同燃料成分所產生的尾跡對氣候的影響。此外，還計劃使用德國航空航天中心燃燒技術研究所的移動測量車在圖盧茲空中巴士公司的一架 A350 飛機上進行地面排放測量。

德國航空航天中心航空執行董事會成員馬庫斯·菲舍爾博士說： 影響，也受到非二氧化碳的的影響“空中交通對氣候的影響不僅受到二氧化碳影響和二氧化碳足跡將顯著減少。

 

數據流入燃料數位設計工具

德國航太中心燃燒技術研究所正在努力根據燃料的成分預測燃料的煙灰趨勢。為此，研究人員使用了 Simfuel® 平台模型及其資料庫，目前包含超過 15,000 種傳統噴射燃料、超過 450 種新型燃料的數據，以及對最重要的分子群和材料特性模型的大量分析。該資料庫使用材料和性能特性的機器學習模型，能夠預測技術相關過程中的燃料行為。目前，該項目正在擴大到包括真實燃料，作為產量煙塵指數 (YSI) 項目的一部分。這是使用基於雷射的實驗室測量完成的。

「基本想法是透過台架試驗從基礎實驗中研究燃料成分對飛機實際行為的影響，」DLR PACIFIC 專案經理 Georg Eckel 博士說。 「透過這種方式，我們的目標是彌補先前飛行測試中理解上的差距。另一個優點是 DLR 還可以改進 DLR Simfuel® 平台燃料設計工具。」目的是設計高效且可持續的燃料，以最大程度地減少對氣候的影響並改善機場的當地空氣品質。歐盟計畫 PACIFIC 在此做出了重要貢獻。

 

[照片]

(A) 燃油分析

歐盟計畫 PACIFIC 正在研究燃料成分從基礎實驗、台架試驗到飛機實際行為的影響。

(B) 燃料設計和評估資料庫

DLR Simfuel® 平台包含超過 15,000 種燃料和相關物質組的屬性。根據這些數據，可以專門設計 SAF，使其在燃燒過程中產生更少的煙灰。

(C) HBK1 測試台上的可持續​​燃料 (SAF)

然後，將在德國航空航天中心推進技術研究所的高壓燃燒室測試台 HBK1 的燃燒室中，在真實巡航飛行條件下對三種最有前景的 SAF 組合物進行測試。研究人員正在研究廢氣中的煙塵排放。

(D) DLR 單噴嘴扇形試驗台中的各種 SAF 型號

德國航空航天中心正在德國航空航天中心推進技術研究所的單噴嘴扇區試驗台上初步分析十種選定的 SAF（可持續航空燃料）變體減少煙塵排放的潛力。