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嘴炮还是革命性技术?美国空军计划用空气中二氧化碳生产飞机燃料

根据Uss Of Drive网站上10月23日关于"战区"专栏的一篇文章,美国空军计划使用稀薄的空气为喷气发动机提供燃料。

嘴炮还是革命性技术?美国空军计划用空气中二氧化碳生产飞机燃料

美国空军加油车

该报称,新的碳转换过程可能会改变美国空军的游戏规则。美国空军每年花费数十亿美元用于航空燃料,数十亿美元用于将它们运送到他们需要的地方,包括通过空中加油机直接运送到战斗机上。现在,空军表示,它在开发一种化学工艺方面取得了重大进展,该工艺使其能够直接在空中生产所需的燃料,从而减少后勤负担和环境影响。

在八月份的一项实验中,美国空军作战能源办公室宣布,一家一直与军方合作的能源公司12可以使用二氧化碳来生产一种名为E-Jet的可行喷气燃料。根据美国空军的说法,XWEI目前的流程还涉及可再生能源,并有可能"高度可部署和可扩展,使战斗人员能够从世界任何地方获得合成燃料"。

"历史告诉我们,我们的物流供应链是敌人袭击的首批目标之一,"空军负责作战能源的副助理部长罗伯托·格雷罗(Roberto Guerrero)在一份声明中说。随着同行构成的威胁越来越大,我们如何减少燃料和后勤需求将是避免风险和赢得任何战争的关键。"

Twelve碳转化过程背后的基础科学并不新鲜。在20世纪20年代,德国科学家Franz Fischer和Hans Tropsch发明了后来被称为Fisher-Tropsh(FT)合成。从那时起,该方法得到了改进,并且今天仍在使用,包括为美国军方生产燃料。

根据美国空军的说法,"Fisher-Trops合成燃料被批准为特定飞机的'添加'燃料,首先商业购买,然后由美国军事和飞机相关系统项目办公室推进。经认证的最高混合比是FT合成燃料和石油燃料的50/50混合物。"

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2011年的阿富汗,一个为美军运送燃料的车队

"大多数合成燃料是由一氧化碳和氢气的混合物制成的合成气,通过燃烧生物质,煤炭或天然气产生,这意味着仍然需要化石燃料,"空军说。"Twelve的技术消除了对化石燃料的需求,通过回收从空气中捕获的二氧化碳来产生合成气,并仅使用水和可再生能源作为输入来转换二氧化碳。

从成本的角度来看,这种简单的碳中和合成燃料制造工艺的潜在好处可能是显着的,并且对环境来说很低。即使每加仑燃料成本略有降低,也可以为美国空军节省大量资金。

这始终是数十亿美元的支出。在其2022财年预算申请中,空军包括近82亿美元的燃料成本,包括喷气燃料以及地面车辆的汽油和柴油。如果美国空军能够将每年购买20亿加仑航空燃料的成本降低5美分,那将节省1亿美元。

然而,问题不仅在于燃料本身的成本,还在于向包括战场在内的部队提供燃料的成本。除了向前沿部署部队运送燃料的费用外,这还可能构成重大风险。美国空军说,在阿富汗战争高峰期,对携带燃料和水的车队的袭击占伤亡人数的30%以上。

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美国空军严重依赖空中加油机进行战斗

美国空军表示,与12号碳转化过程相关的基础设施不仅有可能大规模生产合成燃料,还有可能设计出易于部署的系统。这反过来又减少了向部队运送燃料的需要,并降低了后勤链的成本。

如果十二的碳转换技术可以像美国空军希望的那样改变游戏规则。可以想象,其他美国军种也会对这项技术感兴趣,特别是如果它可以生产多种燃料的话。Twelve还看到了电子喷气燃料的潜在商业市场。

美国空军已经认识到,碳转化的概念中存在一些缺陷,仍然需要克服。最大的缺点之一是燃料生产过程所需的动力,特别是在战场环境中。由于"十二"技术也需要随时供水,这将是未来冲突中的另一个关键资源。

十二已经提出了从空气中提取水的想法,这将消除对单独供水的需求。从空中抽水也被建议作为在偏远和恶劣环境中为士兵提供饮用水和其他水的一种方式,包括在战斗行动期间。当然,在空气水分含量有限的环境中,这可能是一种困难的方法。

此外,虽然这一概念将有助于减少空军对化石燃料的依赖,但该公司的合成产品仍然是碳氢化合物燃料,尽管该公司表示它们燃烧得非常干净。碳排放仍然是全球气候变化的一个因素,美国军方和美国政府的其他部门越来越关注。

尽管如此,由于空军可能会节省数亿美元并缓解日益严重的后勤问题,因此对这项技术是否像宣传的那样工作也就不足为奇了。该项目的第一阶段计划于今年12月结束,之后计划开始扩大试点,以展示其生产大量燃料的能力。

作者:略胖

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