Derzeit ist die Welt mit allen Kräften versucht, die halten die Kohlendioxid-Emissionen vom schnellen Wachstum. Aber für die Erreichung der langfristigen Ziele, die wir haben für die Stabilisierung des Klimas, wir müssen viel mehr tun, als sich die eine erneuerbare Energie. Die Zurückbehaltung von Erwärmung des Planeten auf 2 Grad über dem vorindustriellen Niveau bedeutet eine ernsthafte Reinigung von Kohlenstoff uns die Energie. Und das bedeutet, dass wir nicht nur sein sollen, völlig unabhängig von Kohlenstoff bei der Herstellung von Elektrizität, sondern auch beginnen, diese sauber Elektronen um sicherzustellen, dass unsere Bedürfnisse in der Heizung und Verkehr.
Wenn wir reden über Autos und Busse, dieser Prozess hat bereits begonnen. Aber es gibt ein empfindliches Verfahren für den Transport zum Gewicht, wo Batterien uns nicht helfen: Flugreisen. Relativ geringe Energiedichte der Batterien bedeutet, dass Sie benötigen eine Menge davon, um Sie anzuschalten Flugzeug. Aus diesem Grund viele Menschen entscheiden, was wir brauchen Biokraftstoffe für saubere Luft Flüge. Es gibt jedoch auch Unternehmen, die planen, entwickeln elektrische Passagier-Flugzeuge.
Wer hat Recht? Um das herauszufinden, ist eine internationale Gruppe von Ingenieuren erbrachte eine Beurteilung, ob die elektrische Flugzeuge auf dem Akku Fliegen und eine kommerziell vorteilhaft.
Elektrische Flugzeuge: was ist das Problem?
Forscher appellierte an die Reihe die damit verbundenen Probleme. Erstens, ob die Akkus erreichen eine Energiedichte, die ausreicht, um Sie nutzen zu können für Flugreisen. Zweitens, ob Sie wirtschaftlich. Darüber hinaus wurde die Frage hinaus, ob die Flugzeuge auf den Batterien helfen uns bei der Erreichung unserer Ziele im Bereich der Emissionen.
Die meisten dieser Probleme sind komplexer als Sie scheinen. Zum Beispiel, die Flugzeuge nicht nur verschlimmern den Prozess der Erwärmung durch Kohlendioxid-Emissionen; Ihre Spuren auch schaffen, Höhen-Wolken, die einen isolierenden Effekt. Darüber hinaus ist der Grad, mit dem die Batterien können uns helfen, loszuwerden, die Emissionen, die direkt im Zusammenhang mit der Menge an erneuerbarer Energie zur Verfügung, um Sie zu laden.
Das Ausmaß des Problems, jedoch leicht zu verstehen. Die besten Lithium-Ionen-Batterien haben derzeit eine Energiedichte von 250 Wattstunden pro Kilogramm. Es wird davon ausgegangen, dass der Desktop auf den Batterien des Flugzeugs zu können, benötigen wir mindestens drei, vielleicht acht mal größer als die Dichte (2000 WH/kg). Die Kapazität der Batterien erhöht sich um 3% pro Jahr. Das heißt, verdoppelt sich nach etwa 25 Jahren. Dieser Fortschritt ein wenig in letzter Zeit beschleunigt, aber selbst wenn wir davon ausgehen schnellere Fortschritte, müssen wir warten bis Mitte des Jahrhunderts bevor die Batterien werden so, wie wir von Ihnen wollen.
Es ist jedoch unklar, wie die Chemie führt uns zu solchen Batterien. Es sind Konstruktionen Lithium-Luft und Lithium-Schwefelquelle-Batterien mit hoher Energiedichte, aber Sie können nicht schnell genug entladen werden, um zu nähren intensiv ausziehen.
In der Regel entschieden sich die Autoren simulieren die Batterie auf 800 WH/kg, die als das notwendige Minimum für die Größe eines Flugzeugs mit 727. Aber als optimistischen Prognose haben auch 1200 Watt-h/kg Variante. Die erste Batterie bedeutet, dass das Gewicht, steigt die Batterien fast doppelt so viel als im Fall mit dem Brennstoff. Aber dies kombiniert mit der Tatsache, dass Elektromotoren effizienter als Verbrennungsmotoren. Außerdem können die Batterien auch nähren Onboard-Systeme, die Vereinfachung der Konstruktion des Flugzeugs.
Reduzieren Sie diese Kohlenstoff-Emissionen?
Wenn wir davon ausgehen, dass diese elektrische Flugzeuge bauen kann, zu reduzieren, ob Sie die Emissionen tatsächlich? Nein, derzeit nicht. In Anbetracht der durchschnittlichen Emissionen, die mit der Ernährung verbundenen, zum Beispiel, das Stromnetz der USA, die Emissionen im Zusammenhang mit der Stromversorgung elektrischer Flugzeug (einschließlich übertragungsverluste), werden um rund 20% höher als die Emissionen, produziert von modernen, effizienten Strahltriebwerk. Das bedeutet nicht, dass Sie völlig nutzlos in Bezug auf Klima, Nein. Sobald zusätzliche Effekte auf die Erwärmung berücksichtigt werden, электросамолеты vorwärts kommen etwa 30%.
Und doch, zukünftige überlegungen alles ziemlich schnell erschweren. Es wird erwartet, dass der Preis für erneuerbare Energien wird weiter sinken, was machen erneuerbare Energien den größeren Teil des Energiesystems und führt zu einer Verringerung der Emissionen. Die Autoren der Studie schätzen, dass die überwiegende Mehrheit der Ladevorgang wird in der Tageszeit – wenn es Sonnenlicht. Wenn man voraussetzt, dass die Zukunft der Produktion von Solarenergie führt zu einem Preisnachlass für die Nutzung von Strom im Laufe des Tages, kann es helfen, die Wirtschaft der elektrischen Flugzeuge; heute sind Sie wirtschaftlich nur Kraftstoff bei einem Preis von etwa 100 Dollar pro Barrel.
Die Art, wie all dies wirkt sich auf den Flug, abhängig von der Kapazität der zukünftigen Batterien. Nach Schätzungen der Autoren, die effektive Reichweite von 1100 Kilometern erlaubt elektrische Flugzeuge überziehen 15% der Gesamtzahl der Flugzeuge, die Welt (und entsprechenden Verbrauch) und fast die Hälfte der Gesamtzahl der Flüge. Dies erhöht die Allgemeine Nachfrage nach Strom auf ein Prozent in der ganzen Welt, und zwar betrifft zum größten Teil die Industrieländer. Erhöhung der Reichweite von bis zu 2.200 Kilometern ermöglichen würde 80% der weltweiten Flüge ausschließlich elektrischen Flugzeugen.
Also, im Allgemeinen, die Technologie befindet sich am Rande der wirtschaftlichen Tragfähigkeit und kann die Erwärmung zu begrenzen, die durch Luft-Transport. Es ist jedoch zwingend erforderlich, dass beide diese Situation verbessert werden, da erneuerbare Energien erfasst einen größeren Anteil der Erzeugungs-Markt. Leider das einzige, was behindert die Entwicklung dieser Technologie, da die Batterie einfach nicht die notwendigen Kapazitäten.
Vielleicht ist es mehr als 30 Jahre bevor wir sehen Flugzeuge, ohne Dröhnen die Triebwerke.
Warten Sie,? Erzählen Sie uns in unserem Chat in Телеграме.