I øjeblikket verden kæmper for at holde kulstofemissioner fra hurtige vækst. Men for at opnå langsigtede mål, vi har sat til at stabilisere klimaet, skal vi gøre meget mere end at få nogle former for vedvarende energi. Hold planet fra opvarmning til 2 grader over det præ-industrielle niveau betyder en alvorlig rengøring fra det kulstof, vi bruger energi på. Og det betyder, at vi ikke blot bør være helt uafhængige af kul i produktionen af el, men også til at begynde at bruge disse rene elektroner til at give vores behov i varme-og transportsektoren.
Hvis vi taler om biler og busser, denne proces er allerede begyndt. Men der er en vægt, der er følsomme over transportform, hvor batteriet ikke vil hjælpe os med: flyrejser. Den forholdsvis lav energi tæthed af batterier betyder, at du får brug for masser af disse til magten flyet. Af denne grund, mange mennesker har besluttet, at vi har brug for biobrændstoffer for ren luft rejse. Der er dog virksomheder, der planlægger at udvikle elektrisk passager fly.
Hvem der har ret? For at finde ud af, har et internationalt hold af ingeniører, vurderes det, om el-luftskyts batterier til at tage ud og blive kommercielt levedygtige.
El-fly: hvad er problemet?
De forskere, der nærmede sig en række problemer. For det første, hvis batterierne nå frem til en energitæthed nok til at kunne anvendes i forbindelse med flyrejser. For det andet, om de vil være økonomisk. Desuden blev overvejet, og at spørgsmålet om, hvorvidt flyet batterier til at hjælpe os med at nå vores mål om at udledningen.
De fleste af disse problemer mere komplicerede, end de ser ud. For eksempel, de fly, der ikke kun forværre opvarmning på grund af kulstof-emissioner; spor af dem også oprette højtliggende skyer har en isolerende effekt. Hertil kommer, at den grad, som de batterier, der kan hjælpe os med at slippe af med de emissioner, der er direkte relateret til mængden af vedvarende energi til rådighed for opladning.
Omfanget af problemet, men er let at forstå. De bedste litium-ion-batterier har i øjeblikket en energitæthed på 250 watt-timer per kilogram. Det antages, at for bearbejdningsplanet, på de batterier vi har brug for mindst tre, og måske otte gange mere massefylde (2000 W-h/kg). Batteriets kapacitet øges med 3% per år. Det er en fordobling i omkring 25 år. Dette fremskridt har øget en smule siden sidst, men selv hvis vi antager en mere hurtige fremskridt, vi bliver nødt til at vente indtil midten af dette århundrede, før batterierne bliver som vi ønsker fra dem.
Det er imidlertid uklart, hvordan kemi vil føre os til sådanne batterier. Der er design-lithium-luft-og lithium-svovl-batterier med høj energitæthed, men de kan påtage sig hurtigt nok til at drive den intense take-off.
Generelt, forfatterne besluttet at simulere batteriet på 800 W-h/kg, som anses for det minimum, der er nødvendigt for passagerfly-størrelse 727. Men, som en optimistisk prognose også overvejet 1200 W-h/kg løsning. Første batteri betyder, at den vægt, som når batteriet er næsten to gange større end i tilfælde af brændstof. Dog, dette kombineret med det faktum, at elmotorer er mere effektive end forbrændingsmotorer. Hertil kommer, at batterierne kan også strøm onboard systemer, forenkle design af flyet.
Skær det co-emissionerne?
Under forudsætning af, at disse el-fly vil være i stand til at opbygge, om de vil reducere deres udledninger, virkelig? I øjeblikket nr. I betragtning af den gennemsnitlige niveau for udledninger, der er forbundet med mad, for eksempel, den AMERIKANSKE power grid, emissioner, der er forbundet med elektrisk drevne fly (herunder transmissions-tab) vil være omkring 20% højere end udledningen fra en moderne, effektiv jet motor. Dette betyder ikke, at de vil være ubrugelige fra det synspunkt af klima, nr. Når yderligere effekter af opvarmning er taget hensyn til, electrocapillary komme frem med omkring 30%.
Stadig, fremtidige overvejelser hurtigt at komplicere. Det forventes, at prisen for vedvarende energi vil fortsætte med at falde, hvilket vil gøre vedvarende energi, at en større del af energisystemet og reduktion af emissionerne. Undersøgelsen forfatterne vurderer, at langt størstedelen af opladningen skal ske i løbet af dagen, når der er sollys. Under forudsætning af, at den fremtidige produktion af solenergi vil føre til en rabat på el-forbrug i løbet af dagen, det kan hjælpe økonomien i el-fly, der i øjeblikket de er økonomisk rentable, når prisen på brændstof omkring 100 dollar per tønde.
Hvordan alt dette vil påvirke den flyvning, der afhænger af kapacitet for fremtidige batterier. De forfattere, en effektiv rækkevidde på 1.100 kilometer vil tillade, at el-fly til at dække 15% af det samlede antal verden af luften (og tilsvarende brændstof), og næsten halvdelen af det samlede antal flyvninger. Dette vil øge den samlede efterspørgsel efter elektricitet, som en procent på verdensplan, selv om det vil påvirke de fleste af de industrialiserede lande. Stigningen i området op til 2200 kilometer ville give 80% af den globale flyvninger kun el-fly.
Således, i Almindelighed, og teknologi er på randen af kommercielle levedygtighed og kan begrænse den opvarmning, der er forårsaget af flytrafikken. Det er dog yderst vigtigt, at begge disse situationer vil forbedre, fordi vedvarende energi indfanger en stor del af generere marked. Desværre, den eneste ting, der hæmmer udviklingen af alle denne teknologi, fordi de batterier, der bare ikke har den nødvendige kapacitet.
Det kan tage 30 år mere, før vi ser de fly, uden brøl af jetmotorer.
Bliver nødt til at vente? Fortæl os i vores chat i Telegrammet.