Miért nincs elektromos repülőgépünk?

Miért nincs elektromos repülőgépünk?CC BY-ND

Elektromos autók, vonatok, villamosok és csónakok már léteznek. Ez logikusan ahhoz a kérdéshez vezet: miért nem látunk nagy elektromos repülőgépeket? És hamarosan meglátjuk őket?

Miért van elektromos autók és vonatok, de kevés elektromos repülőgép? A fő ok az, hogy sokkal egyszerűbb az autó vagy vonat radikális átalakítása, még akkor is, ha kívülről nagyon hasonlítanak a hagyományos fosszilis tüzelőanyagú járművekhez.

A szárazföldi járművek könnyen megbirkózhatnak a villamosenergia-tárolóból vagy az elektromos meghajtórendszerekből származó tömeggel, ám a repülőgépek sokkal érzékenyebbek.

Például egy autó tömegének 35% -kal történő növelése az 13-20% energiafelhasználás növekedéséhez vezet. De egy síkban az energiafelhasználás közvetlenül arányos a tömeggel: ha tömegét 35% -kal növeli, az azt jelenti, hogy 35% -kal több energiára van szüksége (minden más egyenlő).

De ez csak a történet része. A repülőgépek sokkal túlmennek a földi járműveken, vagyis egy repülés sokkal több energiát igényel, mint egy átlagos közúti utazás. A légi járműveknek a fedélzeten tárolniuk kell az összes energiát, amely ahhoz szükséges, hogy a tömeg elmozduljon az egyes repülések során (ellentétben az elektromos hálózathoz csatlakoztatott vonattal). Nehéz energiaforrás használata tehát több energiát igényel a repüléshez, amely extra tömeghez vezet, és így tovább.

Repülőgép számára a tömeg döntő jelentőségű, ezért a légitársaságok finoman mérlegelik a poggyászot. Az elektromos repülőgépeknek akkumulátorokra van szükségük, amelyek elegendő energiát igényelnek kilogrammonként, vagy a tömegbüntetés azt jelenti, hogy egyszerűen nem tudnak nagy távolságra repülni.

Rövid hatótávolságú síkok

Ennek ellenére az elektromos repülőgépek a láthatáron vannak - de az elektromos 747-okat hamarosan nem fogják látni.

A mai elérhető legjobb lítium-ion akkumulátorcsomagok körülbelül 200 wattóra (Wh) adnak kilogrammonként, körülbelül 60-szer kevesebb, mint a jelenlegi repülőgép üzemanyaga. Az ilyen típusú akkumulátor kisméretű elektromos légi taxik számára képes akár négy utast is szállítani 100km körül. A hosszabb utakhoz több energia-sűrű cellára van szükség.

Például az olyan rövid hatótávolságú elektromos ingázógépek, amelyek 30 km-nél kevesebb személyt szállítanak, mint 800km, kifejezetten 750 és 2,000Wh / kg közötti értéket igényelnek, ami a kerozin alapú sugárhajtómű energiatartalmának körülbelül 6-17% -a. Még a nagyobb repülőgépek egyre könnyebb akkumulátorokat igényelnek. Például egy repülőgép, amely 140 utasokat szállít 1,500 km-re, kb. 30kg petróleumot fogyaszt egy utasonként. A jelenlegi akkumulátor-technológiával csaknem 1,000kg akkumulátorra van szükség utasonként.

Ahhoz, hogy a regionális ingázó repülőgépek teljesen elektromosvá váljanak, négyszer-tízszeresére csökken az akkumulátor tömege. Az akkumulátor energia hosszú távú javulásának mértéke évente 3-4% körüli volt, megduplázódott nagyjából két évtizedenként. Ennek a történelmi trendnek a folytatása alapján a teljesen elektromos ingázó repülőgépekhez szükséges négyszeres fejlesztésre a század közepén kerülhet sor.

Bár ez hihetetlenül hosszú várakozásnak tűnik, ez összhangban van a repülési ágazat változási ütemtervével mind az infrastruktúra, mind a repülőgép tervezési életciklusa tekintetében. Egy új repülőgép tervezése körülbelül 5-10 évet vesz igénybe, majd két-három évtizedig üzemel. Néhány repülőgép még mindig 50 repül az első repülés után.

Itt jönnek a hibridek

Ez azt jelenti, hogy a távolsági repülés mindig fosszilis tüzelőanyagokra támaszkodik? Nem feltétlenül.

Míg a teljesen elektromos nagy repülőgépek jelentős, még nem feltalálható változást igényelnek az energiatárolásban, más lehetőségek vannak a repülés környezeti hatásainak csökkentésére.

A hibrid-elektromos repülőgépek tüzelőanyagokat kombinálnak elektromos meghajtással. Ez a repülőgép-osztály akkumulátor nélküli kialakítást foglal magában, ahol az elektromos meghajtó rendszer javítja a tolóerő hatékonyságát, csökkentve a szükséges üzemanyagmennyiséget.

Fejlesztés alatt állnak még az akkumulátorokkal felszerelt hibrid-elektromos repülőgépek is, ahol az akkumulátorok különleges körülmények között extra energiát szolgáltathatnak. Az elemek például tiszta felszállást és leszállást biztosíthatnak a repülőterek közelében történő kibocsátás csökkentése érdekében.

Az elektromos repülőgépek szintén nem az egyetlen módja a repülés közvetlen szén-dioxid-lábnyomának csökkentésére. Alternatív üzemanyagokat, például bioüzemanyagokat és hidrogént is vizsgálnak.

Bioüzemanyagok, amelyek: növények vagy algákelőször kereskedelmi repülésen használták fel az 2008 és a több légitársaság végzett kísérleteket velük. Noha nem széles körben alkalmazzák, a jelentős kutatások jelenleg fenntartható bioüzemanyagokat vizsgálnak, amelyek nem befolyásolják az édesvízi forrásokat vagy az élelmiszer-előállítást.

Noha a bioüzemanyagok továbbra is termelnek CO 2-t, nem igényelnek jelentős változtatást a meglévő repülőgépekben vagy a repülőtéri infrastruktúrában. A hidrogén viszont megköveteli a repülőtér üzemanyag-ellátási infrastruktúrájának teljes újratervezését, és jelentős hatással van magának a repülőgépnek a tervezésére is.

Míg a hidrogén nagyon könnyű, a hidrogén tartalmaz háromszor több energia kilogrammonként mint a petróleum - sűrűsége nagyon alacsony, még folyadékként tárolva -250 ℃ hőmérsékleten. Ez azt jelenti, hogy az üzemanyagot már nem lehet a szárnyban tárolni, hanem viszonylag nehéz és terjedelmes tartályokba kell helyezni a törzs belsejében. Ezeknek a hátrányoknak ellenére a hidrogénüzemű távolsági repülések felhasználhatók akár 12% -kal kevesebb energiát jelent, mint a kerozin.

A szerzőről

Dries Verstraete, a repülőgép-tervezés és meghajtás vezető oktatója, University of Sydney

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.

Kapcsolódó könyvek

Lehívás: A globális felmelegedés visszafordítására valaha javasolt legátfogóbb terv

írta: Paul Hawken és Tom Steyer
9780143130444A széles körben elterjedt félelem és apátia ellenére a kutatók, szakemberek és tudósok nemzetközi koalíciója jött össze, hogy reális és merész megoldásokat kínáljon az éghajlatváltozáshoz. Száz technikát és gyakorlatot írunk le itt - néhány közismert; néhányról, amiről talán még soha nem hallottál. A tiszta energiától kezdve az alacsony jövedelmű országok lányainak oktatásáig, a földhasználat gyakorlatáig terjednek, amelyek kiszívják a levegőt. A megoldások léteznek, gazdaságilag életképesek, és a közösségek az egész világon jelenleg készséggel és határozottan alkalmazzák őket. Elérhető az Amazonon

Klímamegoldások tervezése: Irányelv az alacsony széntartalmú energiához

Írta: Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Mivel az éghajlatváltozás már hatással van ránk, az üvegházhatást okozó gázok globális kibocsátásának csökkentésének szükségessége sürgető. Ijesztő kihívás, de a megvalósításának technológiái és stratégiái ma léteznek. Egy jól megtervezett és végrehajtott energiapolitika egy kis halmaza az alacsony szén-dioxid-kibocsátású jövő felé vezethet minket. Az energetikai rendszerek nagyok és összetettek, ezért az energiapolitikának koncentráltnak és költséghatékonynak kell lennie. Az egy mindenki számára megfelelő megközelítés egyszerűen nem fogja elvégezni a munkát. A döntéshozóknak világos, átfogó forrásra van szükségük, amely felvázolja azokat az energiapolitikákat, amelyek a legnagyobb hatással lesznek az éghajlati jövőnkre, és leírja, hogyan lehet ezeket a politikákat jól megtervezni. Elérhető az Amazonon

Mindent megváltoztat: a kapitalizmus és az éghajlat

készítette Naomi Klein
1451697392In Ez mindent megváltoztat Naomi Klein szerint az éghajlatváltozás nem csupán egy új kérdés, amelyet gondosan fel kell tüntetni az adók és az egészségügy között. Ez egy riasztás, amely felszólít egy olyan gazdasági rendszer rögzítésére, amely már sok szempontból kudarcot vall bennünket. Klein aprólékosan építi azt az esetet, hogy az üvegházhatást okozó kibocsátások nagymértékű csökkentése a legjobb esélyünk arra, hogy egyszerre csökkentsük a tátongó egyenlőtlenségeket, újból elképzeljük a törött demokráciáinkat és újjáépítsük a kibelezett helyi gazdaságunkat. Kihúzza az éghajlatváltozás-tagadók ideológiai kétségbeesését, a leendõ geomérnökök messiási téveszméit és a túl sok mainstream zöld kezdeményezés tragikus vereségét. Pontosan megmutatja, hogy a piac miért nem oldotta meg - és nem tudja - megoldani az éghajlati válságot, hanem ehelyett még rosszabbá teszi a dolgokat, egyre szélsőségesebb és ökológiai szempontból káros extrakciós módszerekkel, melyeket rohamos katasztrófa-kapitalizmus kísér. Elérhető az Amazonon

A kiadótól:
Az Amazon vásárlásai fedezik az Ön költségeit InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, és a ClimateImpactNews.com ingyenesen és hirdető nélkül, amely nyomon követi az Ön böngészési szokásait. Még akkor is, ha rákattint egy linkre, de nem vásárolja meg ezeket a kiválasztott termékeket, bármi más, amit ugyanazon az Amazon látogatáskor vásárolt meg, kis jutalékot fizet nekünk. Nincsenek többletköltségek, ezért kérjük, járuljon hozzá az erőfeszítéshez. Te is használja ezt a linket bármikor felhasználhatja az Amazon-ra, így segítheti erőfeszítéseink támogatását.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

kövesse az InnerSelf oldalt

facebook ikonratwitter ikonrayoutube ikonrainstagram ikonrapintrest ikonrarss ikonra

 Szerezd meg a legújabb e-mailben

Heti magazin Napi inspiráció

A LEGNAGYOBB VIDEÓK

Megkezdődött a nagy klímavándorlás
Megkezdődött a nagy klímavándorlás
by Super User
Az éghajlatválság a világ ezreit kényszeríti menekülésre, mivel otthonaik egyre lakhatatlanabbá válnak.
Az utolsó jégkorszak elmondja nekünk, hogy miért kell törődnünk a 2 ℃ hőmérsékletváltozással
Az utolsó jégkorszak elmondja nekünk, hogy miért kell törődnünk a 2 ℃ hőmérsékletváltozással
by Alan N Williams és munkatársai
Az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület (IPCC) legfrissebb jelentése szerint jelentős csökkenés nélkül…
A Föld évmilliárdokig lakható volt - pontosan mennyire volt szerencsénk?
A Föld évmilliárdokig lakható volt - pontosan mennyire volt szerencsénk?
by Toby Tyrrell
A fejlődésnek 3 vagy 4 milliárd év kellett a Homo sapiens előállításához. Ha ebben az éghajlat csak egyszer teljes kudarcot vallott volna…
Hogyan segíthet az időjárás feltérképezése 12,000 XNUMX évvel ezelőtt a jövőbeni éghajlatváltozás előrejelzésében
Hogyan segíthet az időjárás feltérképezése 12,000 XNUMX évvel ezelőtt a jövőbeni éghajlatváltozás előrejelzésében
by Brice rea
Az utolsó jégkorszak végét, mintegy 12,000 XNUMX évvel ezelőtt, egy utolsó hideg fázis jellemezte, az úgynevezett Younger Dryas.
A Kaszpi-tenger 9 méteres vagy annál nagyobb zuhanás várható ebben az évszázadban
A Kaszpi-tenger 9 méteres vagy annál nagyobb zuhanás várható ebben az évszázadban
by Frank Wesselingh és Matteo Lattuada
Képzelje el, hogy a tengerparton van, és a tengerre néz. Előtted fekszik 100 méter kopár homok, amely úgy néz ki, mint egy…
A Vénusz ismét földszerű volt, de az éghajlatváltozás lakhatatlanná tette
A Vénusz ismét földszerű volt, de az éghajlatváltozás lakhatatlanná tette
by Richard Ernst
Sokat tanulhatunk a klímaváltozásról a Vénuszról, testvérbolygónkról. A Vénusz felületi hőmérséklete jelenleg…
Öt klíma hitetlenkedés: összeomlási tanfolyam az éghajlati félretájékoztatásban
Az öt klíma hitetlenkedés: összeomlási tanfolyam az éghajlati félretájékoztatásban
by John Cook
Ez a videó az éghajlati félretájékoztatás összeomlási tanfolyama, amely összefoglalja azokat a legfontosabb érveket, amelyekkel kétségbe vonják a valóságot…
Az Északi-sark 3 millió éve nem volt ilyen meleg, és ez nagy változásokat jelent a bolygón
Az Északi-sark 3 millió éve nem volt ilyen meleg, és ez nagy változásokat jelent a bolygón
by Julie Brigham-Grette és Steve Petsch
Évente a Jeges-tenger borítja a Jeges-tenger mélységét szeptember közepén. Ebben az évben mindössze 1.44 mérhető…

LEGFRISSEBB CIKKEK

zöld energia2 3
Négy zöld hidrogén lehetőség a középnyugaton
by Christian Tae
A klímaválság elkerülése érdekében a Közép-Nyugatnak, az ország többi részéhez hasonlóan, teljesen dekarbonizálnia kell gazdaságát…
ug83qrfw
Meg kell szűnni a keresletreakció fő akadálya
by John Moore, A Földön
Ha a szövetségi szabályozó hatóságok helyesen járnak el, a villamosenergia-fogyasztók Közép-Nyugaton hamarosan pénzt kereshetnek, miközben…
klímához ültetendő fák2
Ültesse ezeket a fákat, hogy javítsa a város életét
by Mike Williams-Rice
Egy új tanulmány szerint az élő tölgyek és az amerikai platánok bajnokok a 17 „szuperfa” között, amelyek elősegítik a városok létrehozását…
északi-tengeri tengerfenék
Miért kell megértenünk a tengerfenék geológiáját a szelek kihasználásához?
by Natasha Barlow, a Leedsi Egyetem negyedidőszaki környezetváltozással foglalkozó docense
Bármely ország számára, amely könnyen elérhető a sekély és szeles Északi-tengerhez, a tengeri szél kulcsfontosságú lesz a net…
3 erdőtűz lecke erdei városoknak, mivel a Dixie Fire elpusztítja a történelmi Greenville -t, Kaliforniában
3 erdőtűz lecke erdei városoknak, mivel a Dixie Fire elpusztítja a történelmi Greenville -t, Kaliforniában
by Bart Johnson, az Oregoni Egyetem tájépítészeti professzora
A forró, száraz hegyi erdőben égő tűzvész söpört végig a kaliforniai Greenville -i Gold Rush városon augusztus 4 -én,…
Kína teljesítheti az energia- és éghajlati célokat, amelyek korlátozzák a szénerőművet
Kína teljesítheti az energia- és éghajlati célokat, amelyek korlátozzák a szénerőművet
by Alvin Lin
A vezető áprilisi klímacsúcsán Hszi Csin-ping ígéretet tett arra, hogy Kína „szigorúan ellenőrzi a széntüzelésű energiát…
Kék víz holt fehér fűvel körülvéve
A térkép 30 év extrém hóolvadását mutatja be az Egyesült Államokban
by Mikayla Mace-Arizona
Az elmúlt 30 év extrém hóolvadási eseményeinek új térképe tisztázza a gyors olvadást előidéző ​​folyamatokat.
Egy repülőgép vörös tűzgátlót dob ​​az erdőtűzre, miközben az út mentén parkoló tűzoltók felnéznek a narancssárga égboltra
A modell 10 éves futótüzet, majd fokozatos hanyatlást jósol
by Hannah Hickey-U. Washington
Az erdőtüzek hosszú távú jövőjére vetített pillantások előrevetítik a vadonatüzek kezdeti, nagyjából évtizedes kitörését,…

 Szerezd meg a legújabb e-mailben

Heti magazin Napi inspiráció

Új hozzáállás - új lehetőségek

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf piac
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf kiadványok. Minden jog fenntartva.