空中客车公司飞行采用生物基碳纤维制造的直升机鼻部面板

正如空中客车公司（法国图卢兹）最近发表的一篇文章“开发适合飞行的生物复合材料”所揭示的，该航空航天公司正在将生物衍生材料引入飞机生产中，以去除大气中的二氧化碳。

碳纤维复合材料由化石燃料制成。它们也可以由可持续有机材料制成。空客报告称，它已经使用这种“生物衍生”纤维制造了一款实验性直升机面板，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航天业脱碳。虽然这显然意味着在其产品生命周期内减少二氧化碳排放量（范围 3），但任何贡献都有帮助，包括减少生产过程中的碳排放。为此，空客专家正在研究用于制造飞机结构部件（如机身外壳或机翼）的化石燃料衍生碳纤维的替代品。

化学制品 和生物基丙烯腈，可持续性

多年来，CompositesWorld广泛报道了碳纤维生物基 PAN 前体的开发，包括我们 2024 年 5 月的CW科技日：可持续性。

CW还报道生物基纤维、聚合物和复合材料。查看我们的可持续发展知识中心。

目标是开发并最终实现工业化生产一种生物基碳纤维，其性能和安全性与当今石油基复合材料相当。空客认为，通过采用“power to X”技术，可以将可再生能源转化为化学产品，包括合成碳氢化合物。然后，这些产品可用于生产生物纤维，包括用生物基替代碳纤维石油衍生聚丙烯腈 (PAN) 前体。该工艺需要可再生碳，这些碳可以来自生物质等非化石来源，也可以直接从大气中捕获二氧化碳。

空客研究人员使用丙烯腈衍生的生物纤维为空客直升机公司的H145 PioneerLab制造了概念验证复合材料机头面板。非结构机头是一个安全的测试部件，体积足够小，可以快速且经济高效地生产。该面板于 2024 年 5 月进行了飞行测试，以证明替代纤维的适航性，据报道其刚度和强度与传统部件一样高。

空客团队使用与传统 PAN 前体化学性质相同且可持续的替代品来生产具有相同性能水平的生物基碳纤维。替代丙烯腈来自可持续的国际可持续性和碳认证 (ISCC) 认证的非化石原料，例如木材和食品垃圾、回收的食用油和/或藻类，以及可再生的氨和丙烯来源。

值得注意的是，空客进行的全生命周期分析 (LCA) 表明，生产可持续丙烯腈（以及其他生物基化学品和中间体）产生的二氧化碳比传统的石油基材料少得多。然而，这些新替代品的工业化仍处于起步阶段。要扩大到相应的二氧化碳减排目标，将需要监管承诺和大量资本投资。

目前，PioneerLab 机头面板仍处于概念验证阶段。空客和其他制造商面临的挑战是与供应链合作，使生物纤维生产具有经济可行性，并确保能够以经济有效的方式提高产量，以满足不断加速的飞机生产。

生物材料只是空客为实现低碳航空和交通而采取的众多途径之一。不过，车辆重量越轻，排放量就越少。复合材料的可靠性能意味着它们将在未来许多年里发挥重要的减重作用。