Avionët elektrikë po vijnë: Fluturimet më të shkurtra mund të funksionojnë me bateri brenda disa vitesh

Avionët elektrikë po vijnë: Fluturimet më të shkurtra mund të funksionojnë me bateri brenda disa vitesh

Avionët elektrikë mund të duken futuristë, por nuk janë aq larg, të paktën për fluturime të shkurtra.

Velis Electros me dy vende tashmë po gumëzhin në heshtje nëpër Evropë, avionët elektrikë detarë po testohen në British Columbia dhe aeroplanë më të mëdhenj po vijnë. Air Canada njoftoi më 15 shtator 2022, se do të blinte 30 avionë hibridë elektrikë nga Heart Aerospace e Suedisë, e cila pret të ketë në shërbim aeroplanin e saj me 30 vende deri në vitin 2028. Analistët në Laboratorin Kombëtar të Energjisë së Rinovueshme të SHBA-së theksojnë se avioni i parë hibrid elektrik 50 deri në 70 vendesh mund të jetë gati jo shumë kohë pas kësaj. Në vitet 2030, thonë ata, aviacioni elektrik mund të fluturojë vërtet.

Kjo ka rëndësi për menaxhimin e ndryshimeve klimatike. Rreth 3% e emetimeve globale vijnë nga aviacioni sot, dhe me më shumë pasagjerë dhe fluturime që priten ndërsa popullsia zgjerohet, aviacioni mund të prodhojë tre deri në pesë herë më shumë emetime të dioksidit të karbonit deri në vitin 2050 sesa përpara pandemisë COVID-19.

Inxhinierja e hapësirës ajrore dhe profesorësh asistente Gökçin Çinar po zhvillon koncepte të qëndrueshme të aviacionit, duke përfshirë avionët hibride-elektrikë dhe alternativat e karburantit me hidrogjen, në Universitetin e Miçiganit. Ne e pyetëm atë për mënyrat kryesore për të ulur emetimet e aviacionit sot dhe ku po shkojnë teknologjitë si elektrifikimi dhe hidrogjeni.

Pse aviacioni është kaq i vështirë të elektrizohet?

Avionët janë disa nga automjetet më komplekse, por problemi më i madh për elektrifikimin e tyre është pesha e baterisë.

Nëse do të përpiqeshit të elektrizonit plotësisht një 737 me bateritë e sotme, do t'ju duhej të nxirrnit të gjithë pasagjerët dhe ngarkesën dhe ta mbushni atë hapësirë me bateri vetëm për të fluturuar për më pak se një orë.

Karburanti i avionit mund të mbajë rreth 50 herë më shumë energji në krahasim me bateritë për njësi të masës. Për të mbyllur këtë boshllëk, ne duhet ose t'i bëjmë bateritë litium-jon më të lehta ose të zhvillojmë bateri të reja që mbajnë më shumë energji. Janë duke u zhvilluar bateri të reja, por ato nuk janë ende gati për avionë.

Air Canada dhe United Airlines kanë porositur avionë hibride-elektrikë rajonalë me 30 vende nga Heart Aerospace që mund të kalojnë rreth 200 km plotësisht elektrikë dhe (400 km si hibridë. Me një konfigurim me 25 pasagjerë, kompania thotë se distanca hibride dyfishohet.

Një alternativë elektrike janë hibridet.

Edhe pse mund të mos jemi në gjendje të elektrizojmë plotësisht një 737, mund të marrim disa përfitime nga djegia e karburantit nga bateritë në avionët më të mëdhenj duke përdorur sisteme shtytëse hibride. Ne po përpiqemi ta bëjmë atë të ndodhë në afat të shkurtër, me një objektiv 2030-2035 për avionë më të vegjël rajonalë. Sa më pak karburant të digjet gjatë fluturimit, aq më pak emetime të gazrave serrë.

Si funksionon aviacioni hibridë për të ulur emetimet?

Avionët elektrikë hibridë janë të ngjashëm me makinat elektrike hibride në atë që përdorin një kombinim të baterive dhe karburanteve të aviacionit. Problemi është se asnjë industri tjetër nuk ka kufizimet e peshës që kemi ne në industrinë e hapësirës ajrore.

Kjo është arsyeja pse ne duhet të jemi shumë të zgjuar se si dhe sa po hibridizojmë sistemin e shtytjes.

Përdorimi i baterive si ndihmës energjie gjatë ngritjes dhe ngjitjes janë opsione shumë premtuese. Taksimi në pistë duke përdorur vetëm energji elektrike mund të kursejë gjithashtu një sasi të konsiderueshme karburanti dhe të reduktojë emetimet lokale në aeroporte. Ekziston një pikë e ëmbël midis peshës së shtuar të baterisë dhe sasisë së energjisë elektrike që mund të përdorni për të marrë përfitimet neto të karburantit. Ky problem optimizimi është në qendër të kërkimit tim.

Hibridet do të digjnin akoma karburant gjatë fluturimit, por mund të ishte shumë më pak sesa thjesht të mbështeteshin tërësisht në karburantin e avionëve.

A është hidrogjeni një opsion për aviacionin?

Karburanti i hidrogjenit ka ekzistuar për një kohë shumë të gjatë dhe kur është hidrogjen i gjelbër i prodhuar me ujë dhe elektrolizë të mundësuar nga energjia e rinovueshme, nuk prodhon dioksid karboni. Gjithashtu mund të mbajë më shumë energji për njësi të masës sesa bateritë.

Ka dy mënyra për të përdorur hidrogjenin në një aeroplan: ose në vend të karburantit të rregullt të avionit në një motor, ose i kombinuar me oksigjen për të fuqizuar qelizat e karburantit me hidrogjen, të cilat më pas gjenerojnë energji elektrike për të fuqizuar avionin.

Problemi është vëllimi, gazi i hidrogjenit merr shumë hapësirë. Kjo është arsyeja pse inxhinierët po shikojnë metoda si mbajtja e tij shumë e ftohtë në mënyrë që të mund të ruhet si lëng derisa të digjet si gaz. Ai ende zë më shumë hapësirë se karburanti i avionëve dhe rezervuarët e magazinimit janë të rëndë, kështu që si të ruhet, trajtohet ose shpërndahet në avion është ende duke u përpunuar.

Airbus po bën shumë kërkime mbi djegien e hidrogjenit duke përdorur motorë të modifikuar turbinash me gaz me një platformë A380 dhe synon të ketë teknologji të pjekur deri në vitin 2025. Linja ajrore Rex e Australisë pret të fillojë testimin e një aeroplani me hidrogjen elektrik me 34 vende për fluturime të shkurtra në vitet e ardhshme.

Për shkak të shumëllojshmërisë së opsioneve, unë e shoh hidrogjenin si një nga teknologjitë kryesore për aviacionin e qëndrueshëm./Motilokal.com