开发适合飞行的生物基复合材料

 将生物基材料引入飞机生产中可以消除大气中的碳。

由于具有强度、刚度和耐久性等优点，碳纤维复合材料通常由化石燃料制成。它们也可以使用可持续的有机材料制成。空客已经使用“生物衍生”纤维制造了一个实验直升机面板，其生产过程从捕获大气中的二氧化碳开始。

空客致力于引领航空业的去碳化。这显然意味着在其产品的生命周期内（范围三）减少二氧化碳排放，但任何贡献都有帮助，包括减少生产中的碳排放。

本着这种精神，空客专家正在研究用于制造飞机结构部件的化石燃料衍生碳纤维的替代品，例如机身外壳或机翼。

他们的目标是开发并最终实现工业化一种基于生物的碳纤维，其性能和安全性与常规复合材料相当。可以通过采用“将能源转化为X”技术来实现这一点，其中“X”代表最终产品，如气体、热量或燃料。

简单来说，“将能源转化为X”技术将可再生能源转化为包括合成碳氢化合物在内的化学产品，这些化学产品可用于生产生物纤维。该过程需要可再生的碳，可以是来自非化石来源（如生物质）或直接从大气中捕获的二氧化碳。

在示范层面，空客的研究人员已经证明，从大气中的二氧化碳产生的化学成分（丙烯腈）中可以产生生物纤维。

现在飞行：非化石衍生的部件

研究人员使用丙烯腈衍生出的生物纤维制造了空客直升机H145 PioneerLab的概念鼻面板。该面板于2024年5月进行了飞行测试，以证明该替代纤维的适航性。该面板与常规部件一样坚固，并且足够小，可以快速、经济地生产出来。此外，它不是结构性的，因此是飞机上安全的部分，可以用来测试这种材料。

丙烯腈是一种通常由原油制成的中间产品，但空客团队使用了一种化学上相同、可持续的替代品来生产具有相同性能级别的纤维。丙烯腈源自可持续的ISCC*-认证的非化石原料（木材和食物废物、再利用的烹饪油、藻类等），以及可再生的氨和丙烷。

激励转向低碳材料

空客进行的全生命周期分析表明，生产可持续的丙烯腈（和其他基于生物的化学品和中间体）产生的二氧化碳要少得多，比使用原油替代品少得多。然而，要将它们规模化到足以产生相应的二氧化碳减少的程度，需要监管承诺和大量资本投资。

目前，PioneerLab鼻面板仍是一个概念证明。对于空客和其他制造商来说，挑战在于与供应链合作使生物纤维生产在经济上可行，并确保能够按成本效益提高产量。