氢动力为无人机可能的未来指明方向

当您想到氢和飞行时，大多数人想到的就是火焰吞没的兴登堡飞艇。但是在英国伦敦帝国理工学院地下室的一个实验室里，一个年轻的团队建立了它认为是航空旅行的未来的东西。

H2Go Power公司正在寻求一项专利，以廉价安全地存储这爆炸性气体。到目前为止，存储氢需要超坚固的大型储罐，这些储罐可承受的压力高达10,000磅力/平方英寸（psi）。是汽车轮胎的数百倍。但是，在剑桥大学攻读博士学位时，Enass Abo-Hamed博士提出了一种革命性的结构，该结构可以将氢作为稳定的固体存储而无需压缩。

她说：“这种存储方式所涉及的压力，类似于您在使用咖啡机中所承受的压力。”

该大学将她与材料科学家Luke Sperrin联合，试图为这项创新寻找商业应用。

Sperrin博士现在是首席技术官。一年前，他与Abo-Hamed博士与加拿大氢燃料电池制造商巴拉德（Ballard）建立了合作伙伴关系，制造了一种无人机，该无人机使用其反应堆安全地储存氢气以供飞行。最终，经过几个月的电话和电子邮件合作，Sperrin先生和首席产品开发人员Peter Italiano飞往美国波士顿进行了开创性的试飞。Sperrin先生笑着说：“当然，您需要非常好的天气才能驾驶无人机。开始的头几天倾盆大雨。我们甚至不确定我们是否能够继续前进。所以当它飞起来的时候，真是太可惜了。”

怎么运行的?

铝反应堆的重量不到一袋糖。小型气瓶内部有复杂的3D打印铝管网络。氢在这些结构中保持稳定状态的固态，直到“冷却剂”被泵送通过管道，使它们变暖并将氢气释放到无人机的燃料电池中为止，氢气（H2）通过催化剂释放到燃料电池的一侧，催化剂释放电子产生电能。然后将氧气（O）泵入燃料电池的另一侧，并与剩余的带正电的氢原子（H +）结合。唯一的最终废物是水蒸气（H2O）。

直到最近，可负担得起的氢气技术的主要障碍还是生产氢气的成本。将水分子分解成氢会消耗大量能量，这些能量通常来自化石燃料。

但是，可再生能源的广泛使用和电解的改进-使用电分离元素的化学过程-降低了生产燃料用氢的财务和环境成本。当前，大多数国家/地区对在人口稠密地区上空飞行的无人机有严格的安全规定。碰撞或技术故障可能导致无人机坠落。锂离子（Li-on）电池高度易燃，因此坠落着陆可能引发爆炸。但是，Abo-Hamed博士指出，即使他们的无人机从天上掉下来，氢也会以固体形式保持稳定。

Enass Abo-Hamed博士在攻读博士学位时就想到了氢反应堆的想法

“氢是一种快乐的气体，”Abo-Hamed博士继续说道。

“它想四处游离。”

这就是它如此爆炸的原因。但是，它也为您带来了更多收益。

氢气每千克的发电量是化石燃料的3倍-大约每千克39.0千瓦时，相比之下，煤油或汽油每千克约13千瓦时，而传统锂离子电池每千克仅约0.2千瓦时。这意味着氢动力无人机可以比电池动力无人机飞行得更远，并且有可能承载更重的负载。Abo-Hamed博士对她的创新可能性感到兴奋。

她说：

“因此，如果无人机可以在天空中停留更长的时间，它们就可以提供药物。或者扫描灾区并将信息发送回去。我的梦想确实不只是制造无人机。也许在未来的二十或三十年中，我们可以减少航空旅行的碳排放量，这对于我们的气候确实非常重要。”