Svět2000

PONOŘTE SE DO SVĚTA ZAJÍMAVÝCH FAKTŮ, NEOBJASNĚNÝCH ZÁHAD A PODIVNÝCH UDÁLOSTÍ

NovéTechnologieTOP 10Všechny článkyZajímavosti

Elektrická letadla: Air Canada bude létat na baterie

Elektrická letadla se mohou zdát futuristická, ale nejsou tak daleko, alespoň na krátké přelety

Dvoumístná letadla Velis Electros už tiše bzučí Evropou, v Britské Kolumbii se testují elektrická hydroplány a přibývají větší letadla. Air Canada 15. září 2022 oznámila, že koupí 30 elektrických hybridních regionálních letadel od švédské společnosti Heart Aerospace, která očekává, že její 30místný letoun bude uveden do provozu do roku 2028, napsal Conversation.

Analytici z americké Národní laboratoře obnovitelné energie poznamenávají, že první hybridní elektrické 50 až 70místné letadlo by mohlo být připraveno nedlouho poté. Ve třicátých letech 20. století by se podle nich mohlo elektrické letectví skutečně rozjet.

To je důležité pro řízení změny klimatu. Přibližně 3 % globálních emisí dnes pochází z letectví a s očekávaným větším počtem cestujících a letů s rozšiřováním populace, by letectví mohlo do roku 2050 produkovat třikrát až pětkrát více emisí oxidu uhličitého než před pandemií COVID-19.

Letecká inženýrka a odborná asistentka Gökçin Çınarová, vyvíjí na Michiganské univerzitě koncepty udržitelného letectví, včetně hybridních elektrických letadel a alternativ vodíkového paliva. Zeptali jsme se jí na klíčové způsoby, jak dnes snížit emise z letectví a kam směřují technologie jako elektrifikace a vodík.

Proč je letectví tak těžké elektrifikovat?

Letadla jsou jedny z nejsložitějších dopravních prostředků a největším problémem pro jejich elektrifikaci je hmotnost baterie.

Pokud byste se pokusili plně elektrifikovat 737 dnešními bateriemi, museli byste odstranit všechny cestující a náklad a zaplnit tento prostor bateriemi, abyste mohli létat pod hodinu.

Letecké palivo pojme asi 50krát více energie ve srovnání s bateriemi na jednotku hmotnosti. Takže můžete mít 0.45 kg leteckého paliva nebo 23 kg baterií. Abychom tuto mezeru odstranili, musíme lithium-iontové baterie buď vyrobit lehčí, nebo vyvinout nové baterie, které udrží více energie. Nové baterie se vyvíjejí, ale ještě nejsou připraveny pro letadla.

Foto: CNW Group/Air Canada
Air Canada a United Airlines si od Heart Aerospace, objednaly 30místná regionální hybridní elektrická letadla, která mohou uletět asi 200 km, plně elektrická a 400 km, jako hybridní. Při konfiguraci pro 25 cestujících společnost uvádí, že se hybridní vzdálenost zdvojnásobí. 

Elektrickou alternativou jsou hybridy.

I když nemusíme být schopni plně elektrifikovat 737, můžeme získat určité výhody ve spalování paliva z baterií ve větších tryskách pomocí hybridních pohonných systémů. Snažíme se, aby se to stalo v krátkodobém horizontu, s cílem 2030–2035 pro menší regionální letadla. Čím méně paliva bylo během letu spáleno, tím méně emisí skleníkových plynů.

Jak funguje hybridní letectví při snižování emisí?

Hybridní elektrická letadla jsou podobná hybridním elektromobilům v tom, že využívají kombinaci baterií a leteckých paliv. Problém je v tom, že žádné jiné odvětví nemá hmotnostní omezení jako my v leteckém průmyslu.

Proto musíme být velmi chytří v tom, jak a jak moc hybridizujeme pohonný systém.

Použití baterií jako pomocné energie při vzletu a stoupání jsou velmi slibné možnosti. Pojíždění na přistávací dráhu pouze pomocí elektrické energie by také mohlo ušetřit značné množství paliva a snížit místní emise na letištích. Existuje sladká tečka mezi přidanou hmotností baterie a množstvím elektřiny, které můžete použít k získání čistého paliva. Tento problém optimalizace je středem mého výzkumu.

Hybridy by stále spalovaly palivo během letu, ale mohlo by to být podstatně méně, než jen spoléhat se výhradně na tryskové palivo. Jak by hybridní elektrické letectví mohlo fungovat na velkých letadlech.

Hybridizaci vidím jako střednědobou možnost pro větší trysky, ale krátkodobé řešení pro regionální letadla.

Pro roky 2030 až 2035 se zaměřujeme na hybridní turbovrtulová letadla, typicky regionální letadla s 50-80 cestujícími nebo používaná pro nákladní dopravu. Tyto hybridy by mohly snížit spotřebu paliva asi o 10 %.

S elektrickými hybridy by aerolinky mohly také více využívat regionální letiště, čímž by se snížilo přetížení a čas, který větší letadla tráví na volnoběhu na dráze.

Co očekáváte v blízké budoucnosti od udržitelného letectví?

V krátkodobém horizontu uvidíme více používání udržitelných leteckých paliv neboli SAF. S dnešními motory můžete nalít udržitelné letecké palivo do stejné palivové nádrže a spálit je. Paliva vyrobená z kukuřice, olejnatých semen, řas a dalších tuků se již používají.

Udržitelná letecká paliva mohou snížit čisté emise oxidu uhličitého z letadla přibližně o 80 %, ale nabídka je omezená a používání většího množství biomasy jako paliva by mohlo konkurovat produkci potravin a vést k odlesňování.

Druhou možností je použití syntetických udržitelných leteckých paliv, což zahrnuje zachycování uhlíku ze vzduchu nebo jiných průmyslových procesů a jeho syntézu s vodíkem. Ale to je složitý a nákladný proces a zatím nemá velké výrobní měřítko.

Letecké společnosti mohou také krátkodobě optimalizovat své operace, jako je plánování tras, aby se zabránilo létání téměř prázdných letadel. To může také snížit emise.

Jejím dlouhodobým cílem je, do roku 2050 snížit čisté emise oxidu uhličitého o 50 %, ve srovnání s úrovněmi v roce 2005. Dostat se tam bude vyžadovat kombinaci různých technologií a optimalizace. Nevím, jestli toho budeme schopni dosáhnout do roku 2050, ale věřím, že musíme udělat vše, co je v našich silách, abychom budoucí letectví učinili ekologicky udržitelným.

Zdroj: Conversation



Foto:

  • 20211119081132-6197a7559bab3a5b6534c4b4jpeg: CNW Group/Air Canada
  • Air Canada-Air Canada to Acquire 30 ES-30 Electric Regional Airc: CNW Group/Air Canada