Vannak-e már elektromos repülőgépek a horizonton?
Az elektromos autók rég a piacon vannak, és azon tűnődhetsz, vajon mi vár az akkumulátoros technológiára. Például lehetséges-e magán- és kereskedelmi elektromos repülőgépek építése? A válasz erre a kérdésre, igen. Mielőtt azonban a kereskedelmi repülőgépek kihasználhatnák ezt a technológiát, néhány jelentős változásnak meg kell történnie. Az alábbiakban közelebbről vizsgáljuk meg az elektromos repülőgépek támogatói előtt álló kihívásokat.
Miért építsünk elektromos repülőgépet?
Mielőtt elkezdenénk, segítünk megérteni ezen elektromos repülőgépek lehetséges előnyeit. Ma a fosszilis tüzelőanyaggal hajtott utasszállító repülőgépek hatalmas mennyiségű üvegházhatású gázt pumpálnak a légkörbe. A jelenlegi adatok szerint évente körülbelül 500 millió tonna szén-dioxidot bocsátanak ki. Évente nagyjából hárommilliárd ember indul világszerte kereskedelmi járatra. Tegyük fel, hogy az egyik ilyen utas oda-vissza repül Budapestről New Yorkba. Ez az út annyi üvegházhatású gázt fog termelni, mint egy átlagos magyar háztartás egész évben.
Az akkumulátoros elektromos repülőgépek drasztikusan csökkenthetik a környezetbe szivattyúzott gázok mennyiségét. Ezeknek a gázoknak a csökkentése segíthet lelassítani a globális hőmérséklet emelkedést. A technológia az üzemanyagköltségekben is jelentős megtakarítást eredményezhet. Egyes szakértők becslései szerint a légitársaságok akár 80%-al is csökkenthetik üzemanyagszámláikat.
Milyen erőforrás szükséges egy elektromos repülőgéphez?
Az elektromos repülőgépeknek teljesítményükhöz lítium-ion akkumulátorokra kell támaszkodniuk. Ezeket a lítium-fémből készült újratölthető akkumulátorokat széles körben használják a fogyasztási cikkekben is. Népszerűségük okai a következők:
- Az energia mennyisége, amit tárolni tudnak egy adott méretben
- Képességük arra, hogy idővel megőrizzék töltési kapacitásukat
- A kis mennyiségű energia, amit elveszítenek a tárolás során
Nem minden lítium-ion akkumulátor egyforma. Néhányuk kifejezetten kézi elektronikus eszközhöz készült. Mások olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek alkalmassá teszik őket gépekben, orvosi berendezésekben vagy gépjárművekben és más járművekben való használatra.
A lítium-ion akkumulátorok korlátai
Míg a lítium-ion akkumulátorok egyértelmű előnyökkel járnak, jelentős hátrányokat jelentenek a repülőgép-tervezők számára. A fő probléma az akkumulátorok teljesítmény-súly aránya. Ez a kifejezés arra utal, hogy egy akkumulátor mekkora energiát tud előállítani adott méret/súly mellett. Természetes állapotában a lítium a legkönnyebb fém a világon. A járművek meghajtására alkalmas lítium-ion akkumulátorok azonban sokat nyomnak.
Ez nem jelent különösebb problémát az elektromos meghajtású autók számára, amelyek ezt a többlet súlyt a stabilitás javítására tudják használni. De a helyzet megváltozik egy olyan jármű esetében, amelynek levegőben kell repülnie. Minden repülőgép tervezésnek egyensúlyt kell teremtenie aerodinamikája, sebessége és súlya között. A lítium-ion akkumulátor súlya megdöntheti ezt az egyensúlyt. Ez viszont megnehezíti az elektromos repülőgépek létrehozását.
Az egyenlő tömegű sugárhajtású üzemanyaghoz képest a mai lítium-ion akkumulátorok az energia mindössze 1/40-ed részét állítják elő. És még a legmodernebb akkumulátor is csak egyharmad teljesítményt tud a hagyományos üzemanyag által biztosított teljesítményhez képest. Ez azt jelenti, hogy az üzemanyag-meghajtású repülőgépek, bár nagy mennyiségű szennyezőanyagot termelnek, sokkal nagyobb távolságokat tudnak megtenni.
Mi a helyzet a kisebb repülőgépek áramellátásával?
Ezek a tények együttesen azt jelentik, hogy rövid időn belül nem fogunk látni kereskedelmi elektromos repülőgépeket.
De mi a helyzet a kisebb repülőgépekkel? Ez egy másik történet. Ma már számos gyártó készített teljes méretű, akkumulátoros drónok sorozatát. Ezek közül néhány drón felszáll és leszáll, mint egy repülőgép, míg mások jobban hasonlítanak egy helikopterre.
Vannak olyan tervezők is, amelyek akkumulátoros, általános repülőgépeket gyártanak. Például 2015-ben egy német mérnökcsapat tesztelte az e-Genius nevű kétüléses repülőgépet. Ez a repülőgép több mint 6 km magasságot ért el és 480 km-t megállás nélküli repülés során. 228 kph maximális sebességet is generált. Légi úton az e-Genius csak nagyjából 4800 Ft értékű energiát emésztett fel.
A lítium-ion akkumulátorok hatékonysága folyamatosan növekszik. Az ipari bennfentesek úgy vélik, hogy egy olyan repülőgép, mint az e-Genius, 4800 kilométeres repülést tud végrehajtani 2025-re. Azt is gondolják, hogy a következő évtizedekben nagyobb akkumulátorral működő repülőgépek érkeznek, amelyek akár 100 utast is képesek szállítani.
Az elektromos repülőgéppel kapcsolatos álmok minden nap közelebb kerülnek a valósághoz.
