罗罗公司公布实现净碳零排放的技术途径 2020-10-13 

  

何鹏
  日前,罗罗公司在今年的地球日宣布加入联合国“奔向零碳”计划,旨在引领可持续动力开发,在“净零碳未来”上发挥一定作用。
  作为“奔向零碳”的一部分,罗罗公司比以往任何时候都更加迫切创造更清洁、更可持续的能源形式,并计划到2030年在其业务板块中实现净碳零排放。罗罗公司还将通过开发新产品和新技术,在2050年在整个行业达到净零碳排放方面发挥主导作用。
  开发新一代技术罗罗公司不断提高产品效率,研究发动机的每一个部件,以找到增效、减少燃料消耗并降低排放的方法;通过开发更加智能化的发动机减少发动机对环境的影响。为空客A350提供动力的遄达XWB发动机是罗罗公司迄今为止效率最高的宽体航空发动机,是罗罗公司在过去25年时间里不断改进遄达系列发动机技术、轻质材料以及不断提高效率的成果。一架空客A350客机的排放量可减少25%。
  除了不断提高燃气轮机发动机的效率外,罗罗公司还致力于具有革命性的新发动机设计,以极大提高效率。罗罗公司目前正在研究UltraFan发动机设计,正在研制第一台UltraFan演示样机,并将于2021年在英国德比的新试验台上进行测试。这型发动机采用了由位于布里斯托尔的先进的新型复合材料技术工厂开发的轻质复合材料风扇桨叶和外壳在内的技术,以及目前正在德国测试的世界上最强大的航空齿轮箱。
  与第一型遄达700发动机相比,UltraFan发动机的油耗和排放量将降低25%。在国防方面,罗罗公司计划采用先进的复合材料和增材层制造(或3D打印)技术,开发出轻质、功率密度更高的系统,能够在更高温度下运行。这些新技术将对未来飞机的效率做出重大贡献。
  在英国政府的持续支持下,罗罗公司目前正在牵头一个由工程、制造和施工单位组成的研发团队,通过将小型模块化反应堆设计原理扩展到整个发电站,来开发经济型发电站。罗罗公司将在2021年开始建造工厂,到2024年或2025年生产建造发电站的模块。
  第一批发电站预计将于2029年投入运行,每个发电站可运行60年,发电量将达到440兆瓦,足以为利兹这样规模的城市供电,还可以为工业用地提供电力,并用于制造陆地运输和航空业的零净可持续燃料。
  倡导可持续能源可持续燃料可大大减少发动机产生的碳。几乎所有的航空发动机都计划使用可持续的低碳混合燃料,这被视为实现远程飞行脱碳的解决方案之一。目前罗罗公司正与石油和天然气公司合作,以开发更可持续的燃料工艺,并增加可用的产量。探索小型模块化核反应堆可用来为合成燃料工厂提供动力,罗罗公司还与学术合作伙伴合作,以通过电解产生合成燃料,即所谓的电子燃料。同时,罗罗公司也在评估氢在航空和陆基能源中的应用,这可能是短途飞行脱碳的一个潜在解决方案。
  罗罗公司正在研究一种技术,将使火车旅行、航班、船只和飞机实现电气化,进一步减少碳排放,并为未来的无排放旅行创造潜力。罗罗公司已成功开发出名为ACCEL的全电动飞机,同时正在测试一种混合电动推进系统,旨在为支线飞机提供动力,并且正在研究能够为通勤飞机提供动力的推进系统,使旅行比以往任何时候都更快、更清洁、更安静。罗罗公司还将更多的电力技术应用到燃气轮机发动机中。
  罗罗公司已开始在生产现场使用微电网和可再生能源,以减少对电网能源的依赖。
  通过数字技术减少浪费罗罗公司正在使用数字孪生技术,收集大量的数据来预测发动机在其整个生命周期中的表现。同时利用来自机队的数据帮助航空公司减少燃油消耗,分析包括天气和机场运行情况在内的数据,并与航空公司合作,以提高燃油效率。
  在英国布里斯托尔的新复合材料技术工厂正在使用低能耗、低排放工艺,并采用先进的自动化制造方法和材料。罗罗公司已制定了到2025年将全球生产垃圾总量减少25%的目标,并在2020年底前停止向垃圾填埋场运送非危险废物。罗罗公司使用虚拟现实设计发动机以减少浪费,并且在发动机寿命结束时,发动机中98%的部件和材料可以回收利用。其中一半的材料可用于航空航天工业,其余的用于对材料要求较低的行业,如高尔夫球杆或汽车。
  罗罗公司对工厂的投资逐渐减少了对环境的影响。自2014年以来,目标是将全球能源利用率降低26%,到2030年实现运营净零排放。公司正在增加对可再生能源的使用;在新加坡塞莱塔校区的屋顶和停车场安装了11700多块太阳能电池板,这项太阳能方案预计可减少39000吨二氧化碳排放。