Between 1989 and 2011 the aviation traffic has been growing 4.6% per year. The increase on
aviation traffic had consequences in terms of greenhouse gases (GHGs) and local pollutant
emissions (e.g. carbon monoxide e CO, hydrocarbons e HC, nitrogen oxides e NOx). In
order to minimize this problem, the evaluation of sustainable alternatives to current fuel
(jet fuel A) has been discussed but their impact on emissions is still unclear. The main
research goals of this paper are: (i) to evaluate if the well-to-wake energy consumption in
aviation can be reduced with alternative fuels as liquid natural gas (LNG) and/or liquid
hydrogen (LH2) and (ii) to assess if alternative fuels can be used in aviation to minimize
carbon dioxide emissions and local pollutants.
In this analysis two types of flights were evaluated: short flights (5000 km) for six typical aircrafts. We verified that LH2 from SMR can provide between 13% and 21% less environmental and social impacts than jet fuel A, in the same
aircraft.
Although hydrogen is commonly considered a clean energy
vector, it is important to know if the production process is the
best way or if other alternative fuels are more sustainable.
For this analysis it is important to evaluate different approaches, or in other words, it is important to make an
evaluation not only based in energy consumption or CO2
emissions but also develop a broader analysis including an
evaluation of different environment and social costs. It
happens with the aircraft with the LH2 obtained by SMR. All
analyzed aircrafts with this hydrogen have 8% and 25% less
fossil fuel consumption than an aircraft with jet fuel A and
LNG respectively. However, it presents 21% more GHGs
emissions than an LNG aircraft, but 17% less than jet fuel A
aircraft. Nevertheless, the aircraft with LH2 from SMR shows
less environmental and social costs than jet fuel A aircraft
and the LNG. The value depends on the type of aircraft and
flight, however taking into account the analyzed aircrafts, the
LH2 from SMR can provide between 13% and 21% less environmental and social impacts than jet fuel A, in the same
aircraft. Therefore, we can conclude that with the current
state of technology, LNG is not presented as an advantageous
solution in terms of energy consumption and environmental
costs, both in short-range and in long-range flights. In addition, we found that it is important to evaluate the maximum
number of pollutants as possible. The analysis of one or two
pollutants only can provide a distorted result of reality. In the
case of LH2, if the impact is analyzed in terms of HC and/or
PM emissions only, the environmental and social impact is
higher than the aircraft with jet fuel A or LNG. On the other
hand, LH2 aircraft present less environmental and social
impacts than jet fuel A and LNG aircrafts, when the emissions of one of this pollutants CO, NOx and CO2 and/or an
integrated approach with the five pollutants (HC, CO, NOx, PM
and CO2) is considered.
Hydrogen is presented as a very competitive solution with
respect to energy consumption and environmental costs. Even
LH2 produced by fossil energy sources (SMR) and applied to
aircrafts has 8% lower energy consumption than the same
aircraft with jet fuel A. The best solution comes from renewable energy sources for hydrogen production. The LH2 obtained by electrolysis with electricity from hydro energy and
applied to the aircrafts allows a reduction in environmental
costs between 51% and 60% (depending on the type of aircraft
and flight) in relation to the same aircraft with jet fuel A. In
terms of energy consumption the reduction is 19%. Furthermore, LH2 from hydro energy presents 80% and 84% less fossil
fuel consumption than jet fuel A and LNG, respectively,
applied to the same plane.
Renewable hydrogen is the less polluting system, mainly
when we consider wind or hydro sources. The renewable
source to H2 production shows great benefits both in terms of
energy consumption as well as in terms of environmental and
social impacts. However, it is necessary to evaluate other externalities, such as the H2 production cost with a renewable
source, since the H2 market penetration is dependent by when
the effective cost of H2 will be comparable with conventional
forms of energy.
ระหว่างปี 1989 และ 2011 การจราจรการบินมีการเติบโต 4.6% ต่อปี เพิ่มขึ้นใน
การจราจรการบินได้รับผลกระทบในแง่ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (ก๊าซเรือนกระจก) และสารมลพิษในท้องถิ่น
การปล่อยมลพิษ (เช่นคาร์บอนมอนอกไซด์อี CO, HC ไฮโดรคาร์บอนอี, ไนโตรเจนออกไซด์อี NOx) ใน
การสั่งซื้อเพื่อลดปัญหานี้การประเมินผลของทางเลือกที่ยั่งยืนเชื้อเพลิงปัจจุบัน
(เจ็ทเชื้อเพลิง) ได้รับการกล่าวถึง แต่ผลกระทบของพวกเขาในการปล่อยมลพิษยังไม่ชัดเจน หลัก
เป้าหมายการวิจัยของบทความนี้คือ (i) ที่จะประเมินว่าดีต่อการปลุกการใช้พลังงานใน
การบินสามารถลดลงได้กับเชื้อเพลิงทางเลือกที่เป็นก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) และ / หรือของเหลว
ไฮโดรเจน (LH2) และ (ii) เพื่อประเมินว่าเชื้อเพลิงทางเลือกที่สามารถนำมาใช้ในการบินเพื่อลด
การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และมลพิษในท้องถิ่น.
ในการวิเคราะห์นี้ทั้งสองประเภทของเที่ยวบินได้รับการประเมิน: เที่ยวบินระยะสั้น (<5,000 กิโลเมตร) และระยะยาว
เที่ยวบิน (> 5000 กิโลเมตร) เป็นเวลาหกเครื่องบินทั่วไป เราตรวจสอบว่า LH2 จาก SMR สามารถให้ระหว่าง 13% และ 21% น้อยกว่าผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสังคมกว่าน้ำมันเครื่องบินในเดียวกัน
เครื่องบิน. แม้ว่าไฮโดรเจนถือว่าเป็นปกติพลังงานสะอาดเวกเตอร์มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะทราบว่าขั้นตอนการผลิตเป็นวิธีที่ดีที่สุดหรือถ้าเชื้อเพลิงทางเลือกอื่น ๆ ที่มีความยั่งยืนมากขึ้น. สำหรับการวิเคราะห์นี้เป็นสิ่งสำคัญในการประเมินวิธีการที่แตกต่างกันหรือในคำอื่น ๆ ก็เป็นสิ่งสำคัญที่จะทำให้การประเมินผลไม่เพียง แต่อยู่ในการใช้พลังงานหรือ CO2 การปล่อย แต่ยังพัฒนาในวงกว้างรวมถึงการวิเคราะห์การประเมินผลของสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและค่าใช้จ่ายทางสังคม มันเกิดขึ้นกับเครื่องบินที่มี LH2 ที่ได้จาก SMR ทั้งหมดเครื่องบินวิเคราะห์ด้วยไฮโดรเจนนี้มี 8% และ 25% น้อยกว่าการใช้เชื้อเพลิงกว่าเครื่องบินเจ็ทที่มีน้ำมันเชื้อเพลิงและก๊าซหุงต้มตามลำดับ แต่ก็นำเสนอ 21% ก๊าซเรือนกระจกมากขึ้นกว่าการปล่อยเครื่องบิน LNG แต่ 17% น้อยกว่าเจ็ทเชื้อเพลิงอากาศยาน อย่างไรก็ตามเครื่องบินกับ LH2 จาก SMR แสดงให้เห็นถึงค่าใช้จ่ายน้อยกว่าด้านสิ่งแวดล้อมและสังคมกว่าเครื่องบินเจ็ทเชื้อเพลิงและก๊าซหุงต้ม มูลค่าขึ้นอยู่กับชนิดของอากาศยานและการบิน แต่คำนึงถึงเครื่องบินวิเคราะห์, LH2 จาก SMR สามารถให้ระหว่าง 13% และ 21% น้อยกว่าผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสังคมกว่าเจ็ทเชื้อเพลิงในเดียวกันเครื่องบิน ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปได้ว่ากับปัจจุบันรัฐของเทคโนโลยีแอลเอ็นจีไม่ได้นำเสนอเป็นข้อได้เปรียบในการแก้ปัญหาในแง่ของการใช้พลังงานและสิ่งแวดล้อมค่าใช้จ่ายทั้งในระยะสั้นและในเที่ยวบินระยะยาว นอกจากนี้เราพบว่ามันเป็นสิ่งสำคัญในการประเมินสูงสุดจำนวนของสารมลพิษที่เป็นไปได้ การวิเคราะห์ของหนึ่งหรือสองมลพิษสามารถให้ผลบิดเบือนจากความเป็นจริง ในกรณีของ LH2 ถ้ามีการวิเคราะห์ผลกระทบในแง่ของ HC และ / หรือปล่อย PM เท่านั้นผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสังคมสูงกว่าเครื่องบินเจ็ทกับน้ำมันเชื้อเพลิงหรือก๊าซหุงต้ม ในอื่น ๆมือเครื่องบิน LH2 ปัจจุบันน้อยด้านสิ่งแวดล้อมและสังคมผลกระทบกว่าน้ำมันเครื่องบินและเครื่องบิน LNG เมื่อปล่อยก๊าซเรือนกระจกของหนึ่งในนี้ CO มลพิษ, NOx และ CO2 และ / หรือวิธีการแบบบูรณาการกับห้ามลพิษ (HC, CO, NOx , PM และ CO2) ได้รับการพิจารณา. ไฮโดรเจนจะถูกนำเสนอเป็นโซลูชั่นที่มีการแข่งขันสูงมากส่วนที่เกี่ยวกับการใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายด้านสิ่งแวดล้อม แม้LH2 ผลิตโดยแหล่งพลังงานฟอสซิล (SMR) และนำไปใช้กับเครื่องบินมี 8% การใช้พลังงานต่ำกว่าเดียวกับเครื่องบินเจ็ทเชื้อเพลิง A. ทางออกที่ดีที่สุดมาจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฮโดรเจน LH2 ที่ได้รับจากกระแสไฟฟ้าด้วยพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานน้ำและนำไปใช้กับเครื่องบินช่วยให้การลดลงในสิ่งแวดล้อมค่าใช้จ่ายระหว่าง 51% และ 60% (ขึ้นอยู่กับชนิดของเครื่องบินและเที่ยวบิน) ในความสัมพันธ์กับเครื่องบินรุ่นเดียวกันกับเจ็ทเชื้อเพลิง A. ในแง่ ของการใช้พลังงานลดลงเป็น 19% นอกจาก LH2 จากพลังงานน้ำนำเสนอ 80% และ 84% น้อยฟอสซิลบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงกว่าเชื้อเพลิงเจ็ทและแอลเอ็นจีตามลำดับนำไปใช้กับเครื่องบินเดียวกัน. ทดแทนไฮโดรเจนเป็นระบบที่ก่อให้เกิดมลพิษน้อยลงส่วนใหญ่เมื่อเราพิจารณาลมหรือแหล่งน้ำ ทดแทนแหล่งการผลิต H2 แสดงให้เห็นถึงผลประโยชน์ที่ดีทั้งในแง่ของการใช้พลังงานรวมทั้งในแง่ของสิ่งแวดล้อมและผลกระทบทางสังคม แต่ก็เป็นสิ่งที่จำเป็นในการประเมินภายนอกอื่น ๆ เช่นต้นทุนการผลิตที่มี H2 ทดแทนแหล่งที่มาตั้งแต่การเจาะตลาด H2 ขึ้นอยู่โดยเมื่อค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพของ H2 จะเปรียบได้กับการชุมนุมรูปแบบของพลังงาน
การแปล กรุณารอสักครู่..

ระหว่าง ปี พ.ศ. 2554 จราจรการบินที่ได้รับการเติบโต 4.6% ต่อปี เพิ่มบน
การบินการจราจรที่มีผลในแง่ของก๊าซเรือนกระจก ( GHGs ) และการปล่อยสารมลพิษ
ท้องถิ่น ( เช่นคาร์บอนมอนอกไซด์ไฮโดรคาร์บอน E E CO , HC , ไนโตรเจนออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์ ) ใน
เพื่อลดปัญหานี้ การประเมินทางเลือกที่ยั่งยืน
เชื้อเพลิงในปัจจุบัน( เจ็ทเชื้อเพลิง ) ได้กล่าวถึง แต่ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมยังไม่ชัดเจน เป้าหมายการวิจัยหลัก
กระดาษมีดังนี้ ( ผม ) เพื่อประเมินว่าดี จะปลุกพลังงานในการบินจะลดลง
กับเชื้อเพลิงทางเลือก เช่น ก๊าซธรรมชาติเหลว ( LNG ) และ / หรือ ไฮโดรเจนเหลว
( lh2 ) และ ( 2 ) เพื่อประเมินหากเชื้อเพลิงทางเลือกที่สามารถใช้ในการบินเพื่อลด
การปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์และท้องถิ่นมลพิษ
ในการวิเคราะห์สองชนิดของเที่ยวบิน ได้แก่ เที่ยวบินสั้น : ( < 5 , 000 km ) และเที่ยวบินยาว
( > 5 , 000 km ) หกเครื่องบินทั่วไป เรายืนยันว่า lh2 จากซึ่งสามารถให้ระหว่าง 13 และร้อยละ 21 % สิ่งแวดล้อมน้อยลงและผลกระทบทางสังคมมากกว่าเจ็ทเชื้อเพลิงในเครื่องเดียวกัน
แม้ว่าไฮโดรเจน โดยทั่วไปถือว่าเป็นพลังงาน
ทำความสะอาดเวกเตอร์มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะทราบว่าขั้นตอนการผลิตเป็น
วิธีที่ดีที่สุดหรือถ้าเชื้อเพลิงทางเลือกอื่น ๆที่ยั่งยืนมากขึ้น .
สำหรับวิเคราะห์เรื่องนี้มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะประเมินวิธีการที่แตกต่างกันหรือในคำอื่น ๆ , มันเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ไม่เพียง แต่จากการประเมิน
ในการใช้พลังงาน หรือการปล่อยก๊าซ CO2
แต่ยังพัฒนา เช่น การวิเคราะห์ รวมทั้ง
การประเมินต้นทุนสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ และสังคม มัน
เกิดขึ้นกับเครื่องบินกับ lh2 ได้ถึง . ข้อมูลเครื่องบินไฮโดรเจนนี้ทั้งหมด
8 % และ 25 % น้อยกว่า
เชื้อเพลิงฟอสซิลการบริโภคมากกว่าเครื่องบินกับเจ็ทเชื้อเพลิงและ
LNG ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม , แสดง 21 % มากกว่าการปล่อย GHGs
กว่า LNG อากาศยาน แต่ 17 % น้อยกว่าเจ็ทเชื้อเพลิง
อากาศยาน อย่างไรก็ตามเครื่องบิน lh2 จากซึ่งแสดง
ต้นทุนสิ่งแวดล้อมน้อยลง และสังคมมากกว่าเจ็ทเชื้อเพลิงอากาศยาน
และ LNG . มูลค่าขึ้นอยู่กับประเภทของอากาศยานและ
เที่ยวบิน อย่างไรก็ตามพิจารณาวิเคราะห์เครื่องบิน
lh2 จากซึ่งสามารถให้ระหว่าง 13 และร้อยละ 21 % สิ่งแวดล้อมน้อยลงและผลกระทบทางสังคมมากกว่าเจ็ทเชื้อเพลิงในเครื่องเดียวกัน
ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปได้ว่า ด้วยปัจจุบัน
รัฐของเทคโนโลยี , LNG ไม่ได้นำเสนอเป็นโซลูชั่นที่เป็นประโยชน์
ในแง่ของการใช้พลังงานและต้นทุนสิ่งแวดล้อม
ทั้งในระยะสั้นและในเที่ยวบินระยะไกล นอกจากนี้ เราพบว่ามันเป็นสิ่งสำคัญที่จะประเมินสูงสุด
จำนวนมลพิษที่เป็นไปได้ การวิเคราะห์ของหนึ่งหรือสอง
มลพิษเท่านั้นสามารถให้บิดเบี้ยว ผลของความเป็นจริง ใน กรณีของ lh2
,หากผลกระทบมีการวิเคราะห์ในแง่ของ HC และ / หรือ
ปล่อย PM เท่านั้น ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมและสังคม
สูงกว่าเครื่องบินเจ็ทเชื้อเพลิงหรือ LNG . บนมืออื่น ๆ
, lh2 อากาศยานปัจจุบันสิ่งแวดล้อมน้อย และสังคม
ผลกระทบกว่าเจ็ทเชื้อเพลิงและ LNG ลำ เมื่อปล่อยหนึ่งของสารมลพิษ CO , NOx และ CO2 และ / หรือ
แนวทางบูรณาการกับห้ามลพิษ ( HC , CO , NOx ,น.
และ CO2 ) ถือว่า ไฮโดรเจน ที่นำเสนอเป็นโซลูชั่นที่แข่งขันมากกับ
เคารพพลังงานและค่าใช้จ่ายด้านสิ่งแวดล้อม แม้
lh2 ที่ผลิตโดยแหล่งพลังงานฟอสซิล ( ถึง ) และใช้กับเครื่องบิน มี 8
% ลดการใช้พลังงานกว่าเครื่องบินเดียวกัน
กับเจ็ทเชื้อเพลิง . ทางออกที่ดีที่สุดที่มาจากแหล่งพลังงานทดแทนสำหรับการผลิตไฮโดรเจนที่ได้มาโดยการ lh2 กับการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานไฮโดรและ
ใช้เครื่องบินช่วยให้ลดต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อม
ระหว่าง 51% และ 60 % ( ขึ้นอยู่กับชนิดของเครื่องบิน
และการบิน ) ในความสัมพันธ์กับเครื่องบินเจ็ทเชื้อเพลิงเดียวกัน . ในแง่ของการใช้พลังงาน
ลด 19% นอกจากนี้ lh2 จากพลังงานน้ำนำเสนอ 80% และ 84% น้อยกว่าฟอสซิล
สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากกว่าเจ็ทเชื้อเพลิงและ LNG )
ใช้กับเครื่องบินลำเดียวกัน พลังงานทดแทนไฮโดรเจนคือน้อยกว่ามลพิษระบบส่วนใหญ่
เมื่อเราพิจารณาแหล่งลมหรือพลังน้ำ แหล่งพลังงานทดแทนเพื่อผลิต H2
แสดงประโยชน์มากทั้งในแง่ของ
พลังงานเช่นเดียวกับในแง่ของสิ่งแวดล้อมและ
ผลกระทบทางสังคม แต่มันเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อประเมินสภาพภายนอกอื่น ๆเช่น ราคาต้นทุนการผลิตกับแหล่งพลังงานทดแทน
ตั้งแต่ H2 การเจาะตลาด ขึ้นอยู่กับ โดยเมื่อ
ต้นทุนที่มีประสิทธิภาพของ H2 จะเทียบเคียงกับรูปแบบปกติ
ของพลังงาน
การแปล กรุณารอสักครู่..
