Avioanele electrice promit mai curate, mai liniștite călătoriile aeriene regionale; Acum
- Găuri negre
- Inginerie
- Tehnologia mediului
- Tehnologia Viitoare
- Descoperiri științifice
- Spaţiu
- Securitate
- Găuri negre
- Inginerie
- Tehnologia mediului
- Tehnologia Viitoare
- Descoperiri științifice
- Spaţiu
- Securitate
Brooks McKinney
8 iulie 2020
Avioanele electrice promit mai curate, mai liniștite călătoriile aeriene regionale
Potrivit Agenției pentru Protecția Mediului, avioanele reprezintă aproximativ 12% din S.U.A. emisiilor de transport și aproximativ 3% din producția totală de gaze cu efect de seră a națiunii. În 2018, aviația a contribuit cu 2,4% din emisiile de CO2 generate de om la nivel mondial. Atunci, în interesul inversării schimbărilor climatice, ce se poate face pentru a reduce poluarea aerului prin înlocuirea aeronavelor cu combustibil de reacție cu avioane electrice cu emisii reduse sau zero? Ce noi tehnologii vor fi necesare pentru a efectua această schimbare și cât timp ar putea dura?
Ieșirea de la sol
Ideea avioanelor electrice nu este nouă.
În octombrie 1973, un producător austriac de 23 de ani, Heino Brditschka, a devenit prima persoană care a pilotat un avion electric, o versiune modificată a unui planor HB-2. Aeronavele Solar Impulse II, construite în Elveția, cu energie electrică și solară, au circulat pe glob pe parcursul a 16 luni în 2015-16. Și din 2010, producătorul de aeronave Airbus a dezvoltat și a zburat o serie de aeronave demonstrative complet electrice.
Dar legile fizicii rămân o provocare descurajantă pentru toți cei care iau această nouă formă de aviație mai curată și mai liniștită.
"Pentru un avion electric, primele trei priorități sunt greutatea, greutatea și greutatea", a spus Cory Combs, cofondator și director tehnologic al Ampaire, Inc. din Los Angeles. „Trebuie să-și cheltuiască multă energie doar păstrându-se în aer”.
El a explicat că provocarea fundamentală este că un avion electric trebuie să poarte suficientă baterie pentru a-i permite să decoleze transportând o sarcină utilă nominală de pasageri sau marfă, să zboare cu o viteză rezonabilă, apoi să parcurgă o distanță suficientă, în mod obișnuit 100 de mile, până la faceți-l viabil din punct de vedere comercial. Dacă pachetele sale de baterii devin prea mari sau prea grele, aeronava va avea o capacitate limitată de a transporta pasageri și mărfuri.
Această cerință energetică este exacerbată, a adăugat Combs, prin cerința Administrației Aviației Federale (FAA), conform căreia toate aeronavele trebuie să transporte cel puțin 45 de minute de combustibil de rezervă, suficient pentru a se îndrepta către un alt aeroport sau pentru a încerca o altă încercare de aterizare.
Stabilirea contactului cu realitatea
„Bateriile cu ioni de litiu (Li) sunt tehnologia actuală de energie stocată de ultimă generație pentru aviație”, a spus Dr. Ajay Misra, director adjunct, Direcția Cercetare și Inginerie, Centrul de Cercetare Glenn al NASA, „același tip de tehnologie utilizată în telefoanele mobile și mașinile electrice”.
Pentru aviație, a adăugat Misra, măsura relevantă a adecvării bateriei se numește energie specifică pachetului, denumită și densitate de energie gravimetrică a pachetului. Un pachet conține mii de celule ale bateriei. Unitățile de energie specifice pachetului sunt watt-ore pe kilogram (Wh/kg).
Potrivit Misra, pachetul specific de energie al celor mai utilizate baterii Li-ion astăzi este de aproximativ 150 până la 170 Wh/kg. În schimb, energia specifică a combustibilului pentru avioane este de aproape 12.000 Wh/kg, sau de aproximativ 70 până la 80 de ori mai multă energie decât bateriile Li-ion.
Punerea propulsiei mai întâi
Potrivit lui Roei Ganzarski, CEO al magniX, un producător de motoare electrice din Redmond, Washington, totuși, aviația electrică se confruntă cu o situație de pui/ou.
„Nu veți obține baterii pentru aviație decât dacă există un avion electric care are nevoie de ele”, a explicat el. „Și nimeni nu va proiecta și construi un avion electric decât dacă există un sistem electric de propulsie care poate alimenta avionul.”
De aceea, Ganzarski consideră că propulsia electrică va conduce la așa-numita a treia revoluție în aviație, la fel cum motorul cu piston derivat din automobile folosit de Wright Flyer a lansat prima revoluție și apariția motorului cu reacție a inaugurat cea de-a doua.
Pentru a susține această idee, magniX lucrează cu Harbour Air, o companie aeriană regională, cu sediul în Vancouver, B.C., pentru modernizarea mai multor tipuri de hidroavioane cu sisteme de propulsie electrică. În dec. În 2019, cele două companii au efectuat primul zbor al primului avion comercial complet electric din lume, un castor de cinci pasageri de la Havilland Canada DHC-2 Beaver propulsat de sistemul Magni500 560kW al magniX.
Navigarea în procesul de certificare
În lunile următoare, magniX va căuta certificarea FAA a motorului său Magni500, în timp ce Harbor Air speră să obțină certificarea pentru DHC-2 Beaver. În cele din urmă, compania charter aeriană speră să electrizeze întreaga sa flotă de aproximativ 40 de hidroavioane.