一架充满燃料的波音 787-10 梦想飞机可以飞行大约 8,000 英里，同时运送 300 名左右的乘客及其行李。能量相当于该燃料的电池重约 660 万磅。这就是为什么——尽管有环境优势——我们没有电池供电的电动客机。
但致力于制造更清洁飞机的航空公司正在探索使用世界上最丰富的元素氢来为电动和内燃机提供动力，并使航空旅行更加环保。
氢动力飞机已经在高空飞行，尽管主要是小型实验飞机。然而，这些飞机正在帮助为 2050 年实现净零碳航空铺平道路，这是许多政府和环保组织设定的目标。但氢气并非没有争议：就目前而言，它价格昂贵，并不总是绿色环保，有人说它很危险。
“在飞机上使用氢气作为燃料的方法有三种，”领导飞机制造商空中客车公司绿色计划的阿曼达辛普森说。氢可以作为电池式燃料电池、混合动力飞机中的动力来源，或作为可燃燃料。
当然，替代燃料技术在汽车领域已经很成熟。燃烧替代燃料的汽车——还记得柴油机改装成燃烧用过的炸薯条油吗?- 从最早的无马马车时代就已经存在。混合动力汽车和电动汽车，例如丰田普锐斯，自 1997 年就已面世。但只有少数车型，包括丰田 Mirai 和现代 Nexo，使用氢燃料电池。
当 Val Miftakhov 创立 ZeroAvia 开发电动飞机时，他首先考虑的是电池供电。作为一名西伯利亚移民和物理学家，他早期的创业公司将汽油车改装成电动车，然后采用了改进的充电系统。但是电池只能维持最短的短途旅行，比如训练飞行。
“如果任务是一个小时，电池可能会工作，”他说。还存在电池供电的教练机，例如 Pipistrel Alfa Electro，它声称飞行时间为一小时。
ZeroAvia 选择了燃料电池，燃料电池本质上是一种化学电池，可以用比空气轻的氢代替重量级的锂离子。氢以其能量密度(每公斤能量)而著称，大约是喷气燃料的三倍。燃烧氢气的副产品是水。氢气可以由水和可再生能源制成，尽管现在大多数是由天然气制成的，天然气并不是特别环保。
米夫塔霍夫承认，通常为地面运输设计的储氢容器不适用于飞机。
“我们需要专注于减轻重量，”他说。“我们有一些相当容易实现的成果。”
与电池不同，氢燃料电池可以在几分钟内充电，但缺乏加油站，建造它们将是一项艰巨的任务。
佛罗里达州安柏瑞德航空大学航空航天工程教授帕特·安德森 (Pat Anderson) 表示，对于混合动力飞机来说，这个问题不那么严重，混合动力飞机使用电力和燃烧动力的组合。
“它可以拉起今天存在的燃油泵并加满，”他说。
Anderson 的学生在 2011 年的生态飞行比赛中使用了混合系统。他们没有获胜，但它以混合动力发动机的优点出售了安德森，他现在在佛罗里达州的 VerdeGo Aero 公司制造，X 奖基金会董事会成员和查尔斯林德伯格的孙子埃里克林德伯格担任执行主席。
现代混合动力系统可以使用电力和燃烧动力的可变组合，甚至可以将内燃机用作飞行中的发电机。安德森说，与单独使用电池或燃料电池相比，它可能为飞机提供更多的航程。
领导两家公司的 Roei Ganzarski 表示，无论哪种动力来源，电动发动机都有一些特定的优势：制造飞机电力推进系统的 MagniX 和开发具有未来派外观的 Alice 电动飞机的 Eviation。优势之一是成本。
“今天的飞机真的非常昂贵，主要原因是发动机，”他说。它们需要大量维护并消耗大量昂贵的燃料。
“我可以将那架飞机的运营成本平均降低 40% 到 50%，”他说。那是因为电动机相对来说是免维护的。
自诩为“世界上最大的水上飞机航空公司”的海港航空公司正在寻求允许其 MagniX 电动 de Havilland dhc-2 Beaver 搭载乘客。一架搭载 10 人的 Cessna Grand 也搭载了 MagniX 发动机。
有些事情是电力无法实现的，比如举起那架 787。但这并不意味着大型喷气式飞机不能变绿，或者至少变绿。一些燃料精炼商和航空公司正在试验可持续航空燃料，称为 SAF。这些燃料就像普通的“Jet A”燃料一样燃烧，可以从用过的烹饪脂肪等废物中提取。一些公司，如 Neste，使用氢气精炼其 SAF 燃料。
尽管航空安全组织允许商用飞机使用含有 50% 或更少 SAF 的燃料，但在演示中，现有的喷气式飞机燃烧了 100% 的 SAF，“并且发动机对此非常满意，”空中客车公司的辛普森说。
但 SAF 可能被视为权宜之计，因为更大的飞机已经愉快地飞行，燃烧无排放的纯氢。1957 年，Martin B-57B 为使用氢气作为燃料的飞行部分提供动力。1988 年，一架苏联 TU-155 客机仅使用氢燃料飞行。
对于 1990 年去世的夏威夷民主党人 Sen Spark Matsunaga 来说，这是一个错失的机会——就像苏联的人造卫星击败美国进入太空一样重要。
“我们又一次错过了这条船，”他说，“我们只能希望下一届政府比本届政府对氢更感兴趣。”
任何提到氢飞机都意味着在房间里解决齐柏林飞艇。尽管自 1783 年以来氢气一直用于热气球，但它的航空前景在 1937 年 5 月 6 日变得黯淡，当时兴登堡号在新泽西州莱克赫斯特公开燃烧，造成 36 人死亡。 Led Zeppelin 专辑封面)，主要是由氢气或飞艇织物皮肤上使用的燃烧涂料引起的。无论如何，对氢的声誉的损害今天仍然存在。
最近，当其氢燃料电池驱动的 Piper Malibu Mirage M350 于 4 月坠毁时，ZeroAvia 经历了一个坏消息/好消息场景。尽管飞机失去了一个机翼，但没有人受伤。更好的是，没有燃料泄漏，也没有热发动机来点燃它，没有像兴登堡那样的大火。
“氢系统本身都完美无缺，”米夫塔霍夫说。“紧急救援人员说，如果它是一架化石燃料飞机，那将是一场大火。”
但反对氢气的主要论据不是安全性而是成本。虽然“绿色”氢可以用水和可再生能源生产，但现在生产的大多数是使用化石燃料制成的“灰氢”，这并不比燃烧这些燃料本身清洁多少。
氢能支持者表示，技术改进和更大规模的设施可以将成本降至每公斤 1 美元，在这一点上，它可以与化石燃料竞争。拜登政府的“Earthshots”计划的一部分是提议在 2022 年投资 4 亿美元，以在 10 年内达到每公斤 1 美元的目标。
像 Ganzarski 这样的氢助推器认为，虽然绿色氢最初的制造成本可能很高，但不追求氢飞机的成本可能更高。他轻描淡写地说：“排放物对我们的健康不利。”
