Når electroaparataj vil være fornuftig?

I dag verdens sliter med å holde utslippene fra rask vekst. Men for å oppnå langsiktige mål som vi har satt til å stabilisere klimaet, må vi gjøre mye mer enn å få noen fornybar energi. Hold planeten fra oppvarmingen til 2 grader over før-industrielt nivå betyr en alvorlig rensing fra carbon vi bruker energi på. Og dette betyr at vi ikke bare skal være helt uavhengig av karbon i produksjon av elektrisitet, men også til å begynne å bruke disse rene elektroner for å gi våre behov i oppvarming og transport.

Hvis vi snakker om biler og busser, denne prosessen har allerede begynt. Men det er en vekt-sensitive transportmiddel der batteriet vil ikke hjelpe oss: air travel. Den relativt lave energitetthet av batterier som betyr at du vil trenge nok av disse for å slå flyet. For denne grunn, mange mennesker har bestemt at vi trenger biodrivstoff for ren luft reise. Men, det er bedrifter som planlegger å utvikle elektrisk passasjer fly.

Som er rett? For å finne ut, et internasjonalt team av ingeniører vurderes om elektriske fly batterier for å ta av og bli lønnsom.

Elektrisk fly: hva er problemet?

Forskerne viste til en rekke tilhørende problemer. For det første, hvis batteriene nå en energitetthet tilstrekkelig til å brukes for flyreiser. For det andre, om de vil være regningssvarende. I tillegg ble vurdert spørsmålet om fly batterier for å hjelpe oss å oppnå våre mål for utslipp.

De Fleste av disse problemene er mer kompliserte enn de ser ut. For eksempel flyene ikke bare forsterke oppvarmingen skyldes utslipp; spor av dem også opprette høytliggende skyer har en isolerende effekt. I tillegg, i den grad batterier kan hjelpe oss å bli kvitt utslippene, direkte knyttet til mengden av fornybar energi tilgjengelig for lading.

Omfanget av problemet, er imidlertid lett å forstå. Den beste litium-ion-batterier for tiden har en energitetthet på 250 watt-timer per kilo. Det er antatt at for de som arbeider fly på batteriene trenger vi minst tre, og kanskje åtte ganger mer tetthet (2000 W-h/kg). Batteri kapasiteten øker med 3% per år. Det er en dobling i ca 25 år. Dette fremgang har satte opp litt i det siste, men selv om vi antar en mer rask fremgang, er vi nødt til å vente til midten av århundret før batteriene vil bli som vi ønsker fra dem.

Men, det er uklart hvordan kjemien vil føre oss til slike batterier. Det er design litium-luft og litium-svovel-batterier med høy energitetthet, men de kan tømmes raskt nok til å fylle den intense take-off.

Generelt forfatterne bestemte seg for å simulere batteriet på 800 W-h/kg, som er ansett som minimum som er nødvendig for tale-størrelse 727. Men, som en optimistisk prognose også vurdert 1200 W-h/kg alternativet. Første batteriet betyr at vekten, som stiger batteriet er nesten to ganger mer enn i tilfelle av drivstoff. Imidlertid, dette kombinert med det faktum at elektriske motorer er mer effektive enn forbrenningsmotorer. I tillegg er batterier kan også slå om bord systemer, forenkle utformingen av flyet.

om det vil Redusere utslippene?

Hvis vi antar at disse elektriske fly vil være i stand til å bygge, enten de vil redusere utslippene, egentlig? For tiden ingen. Gitt det gjennomsnittlige nivået av utslipp forbundet med mat, for eksempel, USA power grid, utslipp forbundet med elektrisk drevne fly (inkludert overføringstap) vil være ca 20% høyere enn utslippene fra et moderne, effektiv jet motor. Dette betyr ikke at de vil være ubrukelig fra synspunkt av klima, nr. Når flere effekter av oppvarming er tatt hensyn til, electrocapillary komme frem med ca 30%.

Likevel, Og fremtidige hensyn raskt komplisere. Det er forventet at prisen på fornybar energi vil fortsette å avta, noe som vil gjøre fornybar energi en større del av energi og redusere utslipp. Studien forfatterne anslår at det store flertallet av lading vil foregå på dagtid når det er sollys. Forutsatt at fremtidig produksjon av solenergi vil føre til en rabatt på strømforbruket i løpet av dagen, kan det hjelpe økonomien av elektrisk fly; i dag at de er økonomisk drivverdige bare når prisen på drivstoff rundt $ 100 per fat.

Hvordan alt dette vil påvirke fly avhenger av kapasitet på fremtiden batterier. Forfatterne, en effektiv rekkevidde på 1 100 kilometer vil tillate elektrisk fly for å dekke 15% av det totale antallet verden av luften (og tilsvarende drivstoff) og nesten halvparten av det totale antall flyginger. Dette vil øke total etterspørsel etter elektrisitet med én prosent over hele verden, selv om det vil påvirke de fleste av de industrialiserte land. Økningen i omfanget av opp til 2200 kilometer vil gi 80% av global flyreiser kun elektrisk fly.

Derfor, Generelt, teknologi er på randen av kommersiell levedyktighet og kan begrense oppvarmingen forårsaket avair transport. Det er imidlertid svært viktig at begge disse situasjonene vil forbedre, fordi fornybar energi fanger opp en stor andel av de genererer markedet. Dessverre, det eneste som holder tilbake utvikling av denne teknologien, fordi batteriene bare ikke har den nødvendige kapasitet.

Det Kan ta mer enn 30 år før vi ser de fly, blottet for brøl av jetmotorer.

Vent? Fortell oss i vår