Cientistas tentaram prever quando aviões elétricos se tornarão realidade



Os veículos elétricos estão se tornando cada vez mais - quase todas as montadoras conhecidas estão envolvidas na criação de veículos movidos a eletricidade. Algumas empresas também estão considerando a possibilidade de criar aeronaves capazes de usar não o querosene de aviação, mas a mesma eletricidade. Além disso, já existem exemplos bem-sucedidos de desenvolvimentos - mas até agora, infelizmente, tudo isso não foi além dos testes.

Outro dia publicou os resultados de um estudo cujos autores estudaram minuciosamente a praticidade de aeronaves elétricas. Eles tentaram entender quando a produção em massa de novas aeronaves se tornaria possível.

Os especialistas tomaram várias direções como base do estudo. O primeiro é a questão da capacidade da bateria suficiente. Eles devem garantir um voo confortável e não receber alta até que o dispositivo chegue ao local. A segunda questão é a viabilidade econômica da criação de aeronaves elétricas. O terceiro é o impacto ambiental.

Como se viu, quase todas as áreas são mais complexas do que parece. Por exemplo, na terceira questão, muitas coisas precisam ser estudadas. Essa é a segurança do processo de produção de baterias para o meio ambiente, a capacidade de usar energia "verde" para recarregar as baterias e muito mais.

Quanto à primeira pergunta, as melhores baterias de íon de lítio têm uma "densidade" de 250 Wh * por quilograma. Para que o plano elétrico seja economicamente viável, esse indicador deve ser 3-8 vezes maior. Desejável - cerca de 2000 V * h / kg.

Em geral, a capacidade da bateria em relação ao seu peso cresce cerca de 3% ao ano - estamos falando do surgimento de novas tecnologias que ajudam a aumentar a "densidade". Acontece que a cada 25 anos esse número duplica. Por isso, foi até agora e é bem possível o que acontecerá a seguir. É verdade que existe uma probabilidade de a tecnologia simplesmente atingir o teto do desenvolvimento e as baterias não dobrarem.

Seja como for, mas para aeronaves do tipo Boeing 727, são necessárias baterias com capacidade total de 800 a 1.200 W * h / kg. Assim, será necessário aguardar mais algumas décadas até que seja possível a criação de um novo tipo de transporte. A boa notícia é que os motores elétricos são mais eficientes do que os motores de combustão interna.

Com relação à questão da redução de emissões, atualmente a substituição de aeronaves do tipo convencional por aeronaves elétricas não reduzirá as emissões de substâncias nocivas. Se a infraestrutura for mais moderna e as perdas dentro da rede forem menores, o avião elétrico ficará mais "limpo" do que os navios comuns.

Além disso, a eletricidade verde está se tornando mais barata, então a demanda por ela está crescendo gradualmente. Consequentemente, o número de vários tipos de usinas alternativas está aumentando, o que fornece eletricidade ainda mais barata. Se você o usar para carregar aviões elétricos, o volume de emissões de substâncias nocivas necessárias para gerar uma certa quantidade de eletricidade diminuirá gradualmente. A propósito, se adotarmos o modelo da economia de aeronaves elétricas, nesse momento só será rentável se o petróleo custar US $ 100 por barril.

Se os aviões elétricos puderem voar a uma distância de cerca de 1100 km, eles poderão ser usados ​​em voos comerciais. Nesse caso, os aviões elétricos começarão a substituir gradualmente os convencionais. Como resultado, com a proporção de aviões elétricos em relação aos 50/50 convencionais, a demanda de energia aumentará significativamente. Se os aviões elétricos puderem cobrir 2200 km, eles poderão substituir aproximadamente 80% do transporte aéreo global. Consequentemente, a necessidade de eletricidade aumentará ainda mais.

Seja como for, a conclusão dos cientistas é inequívoca - teremos que esperar cerca de 30 anos até que o uso de aviões elétricos seja um negócio lucrativo para os negócios. Consequentemente, eles serão gradualmente introduzidos na infraestrutura de transporte de passageiros e transporte de mercadorias.

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


Source: https://habr.com/ru/post/pt433360/


All Articles