Hvorfor har vi ikke elektriske fly?

Hvorfor har vi ikke elektriske fly?CC BY-ND

Elbiler, tog, sporvogne og både findes allerede. Det fører logisk til spørgsmålet: hvorfor ser vi ikke store elektriske fly? Og vil vi se dem når som helst snart?

Hvorfor har vi elbiler og tog, men få elektriske fly? Hovedårsagen er, at det er meget enklere at radikalt ændre en bil eller tog, selvom de ligner meget traditionelle fossile brændstofbiler på ydersiden.

Landkøretøjer kan let klare den ekstra masse fra elopbevaring eller elektriske fremdrivningssystemer, men fly er meget mere følsomme.

For eksempel øger en bils masse med 35% til en stigning i energiforbruget af 13-20%. Men for et plan er energiforbruget direkte proportionalt med massen: At øge dens masse med 35% betyder, at det har brug for 35% mere energi (alt andet lige).

Men det er kun en del af historien. Fly kører også meget længere end køretøjer, som betyder, at en flyvning kræver langt mere energi end en gennemsnitlig køretur. Fly skal opbevare ombord al den energi, der er nødvendig for at flytte dens masse for hver flyvning (i modsætning til et tog, der er tilsluttet et elektrisk net). Brug af en tung energikilde betyder således, at der er behov for mere energi til en flyvning, som fører til ekstra masse, og så videre og så videre.

For et fly er masse afgørende, og derfor vejer luftfartsselskaber hurtigt bagage. Elektriske fly har brug for batterier med nok energi pr. Kg batteri, eller massebøden betyder, at de simpelthen ikke kan flyve lange afstande.

Fly med kort rækkevidde

På trods af dette er elektriske fly i horisonten - men du vil ikke se elektriske 747'er snart.

Dagens bedste tilgængelige lithium-ion-batteripakker giver omkring 200 wattimer (Wh) pr. Kg, ca. 60 gange mindre end nuværende flybrændstof. Denne type batteri kan føre små elektriske lufttaxier med op til fire passagerer over en afstand på omkring 100km. For længere ture er der behov for mere energitætte celler.

Kortdistancerede elektriske pendlerfly, der bærer op til 30 personer til mindre end 800 km, kræver f.eks. Specifikt mellem 750 og 2,000Wh / kg, hvilket er noget 6-17% af petroleumsbaseret jetbrændstofs energiindhold. Selv større fly kræver stadig lettere batterier. For eksempel bruger et fly, der transporterer 140-passagerer i 1,500km, ca. 30kg parafin pr. Passager. Med den aktuelle batteriteknologi er der behov for næsten 1,000kg batterier pr. Passager.

For at gøre regionale pendelfly fuldt elektriske kræver en reduktion i batteriets vægt fire til ti gange. Den langsigtede historiske forbedringsgrad i batterienergi har været omkring 3-4% pr. År, fordobling omtrent hvert andet årtier. Baseret på en fortsættelse af denne historiske tendens, kunne den firfoldige forbedring, der kræves for et fuldt elektrisk pendelfly, potentielt nås omkring midten af ​​århundrede.

Selvom dette kan virke en utrolig lang ventetid, er dette i overensstemmelse med tidsskalaen for ændringer i luftfartsindustrien for både infrastruktur og flydesigns livscykler. Et nyt fly tager omkring 5-10 år at designe og forbliver derefter i drift i to til tre årtier. Nogle fly flyver stadig 50 år efter deres første flyvning.

Her kommer hybriderne

Betyder dette langdistanceflyvning altid vil stole på fossile brændstoffer? Ikke nødvendigvis.

Mens fuldt elektriske store fly kræver et stort, men endnu ikke-opfundet skift i energilagring, er der andre måder at reducere miljøpåvirkningen ved at flyve.

Hybridelektriske fly kombinerer brændstof med elektrisk fremdrift. Denne klasse af fly inkluderer design uden batterier, hvor det elektriske fremdrivningssystem tjener til at forbedre trykeffektiviteten og reducere den nødvendige mængde brændstof.

Hybridelektriske fly med batterier er også under udvikling, hvor batterierne kan give ekstra strøm under specifikke omstændigheder. Batterier kan derefter for eksempel give ren start og landing for at reducere emissionerne i nærheden af ​​lufthavne.

Elektriske fly er heller ikke den eneste måde at reducere flyets direkte kulstofaftryk. Alternative brændstoffer såsom biobrændstoffer og brint undersøges også.

Biobrændstoffer, som er brændstoffer, der stammer fra planter eller alger, blev først brugt på en kommerciel flyvning i 2008 og flere flyselskaber har udført forsøg med dem. Selvom den ikke er bredt vedtaget, undersøger i øjeblikket betydelig forskning bæredygtige biobrændstoffer, der ikke påvirker ferskvandskilder eller fødevareproduktion.

Mens biobrændstoffer stadig producerer CO₂, kræver de ikke væsentlige ændringer af eksisterende fly- eller lufthavnsinfrastruktur. Hydrogen kræver på den anden side en komplet redesign af lufthavnens brændstofinfrastruktur og har også en betydelig indflydelse på designet af selve flyet.

Mens brint er meget let - indeholder brint tre gange mere energi pr. kg end parafin - dens densitet er meget lav, selv når den opbevares som en væske ved -250 ℃. Dette betyder, at brændstof ikke længere kan opbevares i vingen, men skal flyttes til relativt tunge og klodsede tanke inde i skroget. På trods af disse ulemper kan brændstofdrevne langdistanceflyvninger forbruge op til 12% mindre energi end parafin.

Om forfatteren

Dries Verstraete, universitetslektor i rumfartsdesign og fremdrift, University of Sydney

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

Nedtrapning: Den mest omfattende plan, der nogensinde er blevet foreslået til at vende global opvarmning

af Paul Hawken og Tom Steyer
9780143130444I lyset af udbredt frygt og apati er en international koalition af forskere, fagfolk og forskere mødtes for at tilbyde et sæt realistiske og dristige løsninger på klimaforandringer. Hundrede teknikker og fremgangsmåder er beskrevet her - nogle er velkendte; nogle du måske aldrig har hørt om. De spænder fra ren energi til at uddanne piger i lande med lavere indkomst til praksis i landbruget, der trækker kulstof ud af luften. Løsningerne findes, er økonomisk levedygtige, og samfund overalt i verden vedtager i øjeblikket dem med dygtighed og beslutsomhed. Fås på Amazon

Design af klimaløsninger: En politikvejledning til lav-kulstofenergi

af Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Da virkningerne af klimaændringerne allerede er over os, er behovet for at reducere de globale drivhusgasemissioner intet mindre end presserende. Det er en skræmmende udfordring, men teknologierne og strategierne til at imødekomme den findes i dag. Et lille sæt energipolitikker, der er designet og implementeret godt, kan sætte os på vejen mod en fremtid med lav kulstofemission. Energisystemer er store og komplekse, så energipolitikken skal være fokuseret og omkostningseffektiv. One-size-fits-all-tilgange får simpelthen ikke jobbet gjort. Politiske beslutningstagere har brug for en klar, omfattende ressource, der skitserer de energipolitikker, der har størst indflydelse på vores klimafremtid, og beskriver, hvordan disse politikker skal designes godt. Fås på Amazon

Dette ændrer alt: kapitalisme vs. klima

af Naomi Klein
1451697392In Dette ændrer alt Naomi Klein hævder, at klimaforandringer ikke kun er et andet spørgsmål, der skal indbringes pænt mellem skatter og sundhedsvæsen. Det er en alarm, der opfordrer os til at løse et økonomisk system, der allerede svigter os på mange måder. Klein bygger omhyggeligt sagen for, hvor massivt at reducere vores drivhusemissioner er vores bedste chance for samtidig at mindske gabende uligheder, forestille os vores ødelagte demokratier og genopbygge vores slanke lokale økonomier. Hun udsætter den ideologiske desperation af klimaændringsnægterne, de messianske vrangforestillinger fra de ville være geoengineers og den tragiske nederlag fra for mange mainstream grønne initiativer. Og hun demonstrerer netop, hvorfor markedet ikke har - og ikke kan - løse klimakrisen, men i stedet forværre tingene med stadig mere ekstreme og økologisk ødelæggende udvindingsmetoder ledsaget af voldsom katastrofekapitalisme. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook ikontwitter-ikonyoutube-ikoninstagram ikonpintrest ikonrss ikon

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigration er begyndt
Den store klimamigration er begyndt
by Super Bruger
Klimakrisen tvinger tusinder over hele verden til at flygte, da deres hjem bliver stadig mere ubeboelige.
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
by Alan N Williams et al
Den seneste rapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) siger, at uden et væsentligt fald ...
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
by Toby Tyrrell
Det tog udvikling 3 eller 4 milliarder år at producere Homo sapiens. Hvis klimaet havde svigtet helt en gang i det ...
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
by Brice Rea
Slutningen af ​​den sidste istid, omkring 12,000 år siden, var præget af en sidste kold fase kaldet de Yngre Dryas ...
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Forestil dig, at du er ved kysten og ser ud til havet. Foran dig ligger 100 meter golde sand, der ligner en…
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære meget om klimaforandringer fra Venus, vores søsterplanet. Venus har i øjeblikket en overfladetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
De fem klimatro: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
by John Cook
Denne video er et nedbrudskurs i misinformation om klimaet, der opsummerer de vigtigste argumenter, der bruges til at rejse tvivl om virkeligheden ...
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i det arktiske hav til et lavt punkt i midten af ​​september. I år måler den kun 1.44 ...

SENESTE ARTIKLER

grøn energi2 3
Fire grønne brintmuligheder for Midtvesten
by Christian Tae
For at afværge en klimakrise bliver Midtvesten ligesom resten af ​​landet nødt til at dekarbonisere sin økonomi fuldt ud ved at...
ug83qrfw
Større barriere for efterspørgselsrespons skal ophøre
by John Moore, On Earth
Hvis føderale tilsynsmyndigheder gør det rigtige, kan elkunder i hele Midtvesten snart være i stand til at tjene penge, mens...
træer at plante til klima2
Plant disse træer for at forbedre bylivet
by Mike Williams-Rice
En ny undersøgelse fastslår levende egetræer og amerikanske plataner som mestre blandt 17 "supertræer", der vil hjælpe med at gøre byer...
nordhavets havbund
Hvorfor vi skal forstå havbundens geologi for at udnytte vindene
by Natasha Barlow, lektor i kvartær miljøændring, University of Leeds
For ethvert land, der er velsignet med nem adgang til det lavvandede og blæsende Nordsø, vil havvind være nøglen til at møde net...
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
by Bart Johnson, professor i landskabsarkitektur, University of Oregon
En løbeild, der brænder i varme, tørre bjergskove, fejede gennem Gold Rush -byen Greenville, Californien, den 4. august…
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovede Xi Jinping, at Kina "strengt vil kontrollere kulkraft ...
Blåt vand omgivet af dødt hvidt græs
Kort sporer 30 års ekstrem snesmeltning i hele USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nyt kort over ekstreme snesmeltingshændelser i løbet af de sidste 30 år tydeliggør de processer, der driver hurtig smeltning.
Et fly taber rød brandhæmmende til en skovbrand, da brandmænd parkeret langs en vej ser op i den orange himmel
Modellen forudsiger 10-års udbrud af brande, derefter gradvis tilbagegang
by Hannah Hickey-U. Washington
Et kig på den langsigtede fremtid for naturbrande forudsiger en indledende cirka ti år lang eksplosion af naturbrandaktiviteter, ...

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

Nye holdninger - nye muligheder

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Marked
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf-publikationer. Alle rettigheder forbeholdes.