Los científicos han intentado predecir cuándo los aviones eléctricos se harán realidad



Los vehículos eléctricos se están volviendo cada vez más: casi todos los fabricantes de automóviles conocidos se dedican a la creación de vehículos que funcionan con electricidad. Algunas compañías también están considerando la posibilidad de crear aviones capaces de utilizar no queroseno de aviación, sino la misma electricidad. Además, ya hay ejemplos exitosos de desarrollos, pero hasta ahora, desafortunadamente, todo esto no ha ido más allá de las pruebas.

El otro día publicó los resultados de un estudio cuyos autores estudiaron a fondo la practicidad de los aviones eléctricos. Intentaron entender cuándo sería posible la producción en masa de nuevos aviones.

Los expertos tomaron varias direcciones como base del estudio. El primero es el problema de la capacidad suficiente de la batería. Deben garantizar un vuelo cómodo y no descargarse hasta que el dispositivo llegue al sitio. La segunda pregunta es la viabilidad económica de crear aviones eléctricos. El tercero es el impacto ambiental.

Al final resultó que, casi todas las áreas son más complejas de lo que parece. Por ejemplo, en la tercera pregunta hay que estudiar muchas cosas. Esta es la seguridad del proceso de producción de baterías para el medio ambiente, la capacidad de usar energía "verde" para recargar baterías y mucho más.

En cuanto a la primera pregunta, las mejores baterías de iones de litio tienen una "densidad" de 250 Wh * por kilogramo. Para que el avión eléctrico sea económicamente viable, este indicador debe ser 3-8 veces mayor. Deseable: alrededor de 2000 V * h / kg.

En general, la capacidad de la batería en relación con su peso está creciendo en aproximadamente un 3% por año; estamos hablando de la aparición de nuevas tecnologías que ayudan a aumentar la "densidad". Resulta que cada 25 años esta cifra se duplica. Así que ha sido hasta ahora y es muy posible lo que sucederá después. Es cierto que existe la posibilidad de que la tecnología simplemente alcance el techo del desarrollo y las baterías no se dupliquen.

Sea como fuere, pero para un avión tipo Boeing 727, se necesitan baterías con una capacidad total de 800-1,200 W * h / kg. Por lo tanto, será necesario esperar unas décadas más hasta que sea posible la creación de un nuevo tipo de transporte. La buena noticia es que los motores eléctricos son más eficientes que los motores de combustión interna.

Con respecto al tema de la reducción de emisiones, actualmente reemplazar aviones de tipo convencional por eléctricos no reducirá las emisiones de sustancias nocivas. Si la infraestructura es más moderna y las pérdidas dentro de la red son más bajas, entonces el avión eléctrico se volverá más "limpio" que los revestimientos normales.

Además, la electricidad verde se está volviendo más barata, por lo que su demanda está creciendo gradualmente. En consecuencia, el número de varios tipos de centrales eléctricas alternativas está aumentando, lo que proporciona electricidad aún más barata. Si lo usa para cargar aviones eléctricos, el volumen de emisiones de sustancias nocivas necesarias para generar una cierta cantidad de electricidad disminuirá gradualmente. Por cierto, si tomamos el modelo de la economía de los aviones eléctricos, en este momento será rentable solo si el petróleo cuesta $ 100 por barril.

Si los aviones eléctricos pueden volar a una distancia de aproximadamente 1100 km, entonces pueden usarse en vuelos comerciales. En este caso, los aviones eléctricos comenzarán gradualmente a reemplazar a los convencionales. Como resultado, con la relación de aviones eléctricos a 50/50 convencionales, la demanda de energía aumentará significativamente. Si los aviones eléctricos pueden cubrir 2200 km, podrán reemplazar aproximadamente el 80% del transporte aéreo mundial. En consecuencia, la necesidad de electricidad aumentará aún más.

Sea como fuere, la conclusión de los científicos es inequívoca: tendremos que esperar unos 30 años hasta que el uso de aviones eléctricos sea un negocio rentable para los negocios. En consecuencia, se introducirán gradualmente en la infraestructura del transporte de pasajeros y el transporte de mercancías.

Nature Energy , 2018. DOI: 10.1038 / s41560-018-0294-x


Source: https://habr.com/ru/post/es433360/


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