مثير للإعجاب

لماذا نحتاج إلى البدء في تطوير الطائرات الكهربائية الآن

لماذا نحتاج إلى البدء في تطوير الطائرات الكهربائية الآن

مع تزايد إلحاح تقارير تغير المناخ كل عام ، فإن إعلان Tesla الأخير أنها ستبدأ في تقديم 35000 دولار من طراز 3 سيدان لا يمكن أن يأتي في وقت قريب جدًا - لكن السيارات ليست سوى جزء من المشكلة ، وقد لا تكون حتى أسوأ مساهم في تغير المناخ للمضي قدما. ما لم يتم تطوير الطائرات الكهربائية أيضًا لتحل محل طائراتنا الحالية التي تعمل بالوقود ، فإن استبدال سيارات العالم بأسره بالسيارات الكهربائية قد لا يكون كافيًا لمنع أسوأ آثار تغير المناخ.

سيارات موفرة للطاقة

على الورق ، تنتج السيارات أكثر من نصف انبعاثات الكربون بالطن المتري لقطاع النقل بأكمله ، بينما ينتج السفر الجوي حوالي 9 ٪ فقط من انبعاثات قطاع النقل ، لذلك يبدو من غير المنطقي أن تطوير طائرة كهربائية قد يكون أكثر من ذلك. أهم من تطوير سيارة كهربائية.

تعمق في الأرقام ، بالإضافة إلى العلم والاتجاهات الحالية في الصناعة ، وسرعان ما يتضح مدى تقدم الطائرات غير المستدامة التي تعمل بحرق الوقود وكيف ، بدون اتخاذ إجراءات تصحيحية ، قد يختنق الكوكب قريبًا من انبعاثات الطائرات بغض النظر عن عدد الطرازات 3 الموجودة على الطريق.

راجع أيضًا: استثمارات BOEING في تقنية البطاريات المتقدمة التي يمكن أن تتيح الطيران الكهربائي

عندما تنظر فقط إلى كمية الانبعاثات الناتجة ، فإن رحلة ذهابًا وإيابًا من نيويورك إلى لوس أنجلوس تنتج 20٪ من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري (GHG) كما تفعل السيارة في عام كامل.

لسوء الحظ ، ما يقرب من ثلاثة أضعاف عدد الأشخاص الذين يسافرون كل عام مثل امتلاك سيارة ، و 3.1 مليار مسافر على الخطوط الجوية إلى 1.4 مليار سيارة على الطريق. ومن المتوقع أن يرتفع عدد ركاب شركات الطيران خلال العشرين عامًا القادمة حيث ستؤدي الطبقة المتوسطة الناشئة في الصين والقوة الاقتصادية المتزايدة للهند إلى طلب غير مسبوق على السفر الجوي.

مهما بدت هذه الأرقام سيئة ، فإن السفر الجوي هو بالفعل مساهم أكبر في تغير المناخ من السيارات.

الاختلاف في أرقام الانبعاثات بالطن المتري يحجب التأثير المختلف لهذه الانبعاثات. السيارات التي تعمل على مستوى الأرض تنبعث منها غازات دفيئة أكثر من متوسط ​​رحلة طيران ، لكن الطائرات تطير في الستراتوسفير ، حيث يكون لانبعاثات غازات الدفيئة تأثير غير متناسب على تغير المناخ ، وربما ما يصل إلى 2.7 ضعف انبعاثات مستوى الأرض.

إن مستوانا الحالي من السفر الجوي بسيط وغير مستدام من الناحية البيئية ، ونحن على وشك إضافة مليارات من ركاب شركات الطيران إلى هذا المزيج. وهذا يجعل الطائرات التي تحترق الوقود أحد أكبر التحديات التي لم تتم معالجتها في أزمة المناخ.

لماذا لا يساعد الحفظ وكفاءة الوقود

يتمثل أحد أكبر التحديات في تثقيف الجمهور حول تأثير السفر الجوي على المناخ. يعلم الجميع كم تلوث السيارات الهواء ، ونحن نسمع عنها منذ عقود حتى الآن. تم تمرير القوانين وكفاءة استهلاك الوقود على المركبات التي يقودها الناس كل يوم ويزودون بالوقود مرة أو مرتين في الأسبوع.

التكاليف فورية ويتم تذكيرنا بانتظام بالتقلبات في أسعار الوقود ونرى تجشؤ أنابيب العادم للسيارات في حركة المرور. وفي الوقت نفسه ، تعتبر الطائرات من النفقات النادرة التي تنبعث منها انبعاثات أكثر بكثير من السيارة التي أمامنا ، لكنها تفعل ذلك حرفياً عشرات الآلاف من الأقدام فوق رؤوسنا.

إن أفضل طريقة لإقناع الجمهور بتكلفة الانبعاثات الحقيقية للسفر الجوي من خلال ضريبة الكربون تكاد تكون بمثابة بداية سياسية للقادة الديمقراطيين.

سأل توني بلير لجنة برلمانية تبحث في ضريبة الطيران في 2005 سؤالًا مهمًا ، "[ح] وأخذ جولة حول هذه الطاولة ، كم عدد السياسيين الذين يواجهون انتخابات محتملة في المستقبل غير البعيد ، والذين سيصوتون لإنهاء السفر الجوي الرخيص؟ "

وأضاف بلير ، الذي لم ير أي رد أولي ، "صحيح - لا شيء".

بالنسبة لتقليل استهلاك الوقود من خلال الكفاءة ، فقد مرت الأيام الخالية من الهموم لوقود الطائرات الرخيص منذ فترة طويلة.

يتدافع صانعو الطائرات منذ أكثر من عقد لإعادة تصميم الطائرات لإتقان ديناميكياتها الهوائية لتقليل السحب وبذل كل ما في وسعهم لجعلها أخف وزناً لجذب شركات الطيران الحساسة لأسعار النفط ، والتي تمثل أكبر نفقاتها حتى الآن تكلفة تزويد طائراتها بالوقود.

لقد تم بالفعل تقديم كل الكفاءة التي يمكننا استخلاصها من آلة طيران كبيرة من الألومنيوم تسافر مئات الأميال في الساعة على ارتفاع 40000 قدم. ليس هناك الكثير الذي يمكننا كسبه هناك.

لماذا من المستحيل توسيع نطاق الطائرات الكهربائية الآن

فأين محركات تسلا لصناعة الطائرات؟

فكرة الطائرة أو الطائرة الكهربائية ليست جديدة. كان لدى نيكولا تيسلا خطة لبناء أجهزة إرسال كهربائية لاسلكية على فترات منتظمة على طول الطرق الرئيسية لتشغيل السفر الجوي المكهرب ، على الرغم من أنه لم ينجح أبدًا في بناء جهاز الإرسال نفسه ، ناهيك عن الشبكة التي يحتاجها لمحاولة مثل هذا النظام.

فلماذا لم يجربها أحد منذ ذلك الحين؟ تتطلب الطائرات كميات هائلة من الطاقة للارتفاع عن الأرض ، لذا فكلما زاد الوزن الذي تضيفه إلى المركبة ، زادت القوة التي ستحتاجها لرفعها. إذن ، فإن العقبة الرئيسية أمام الطائرة الكهربائية هي مسألة حسابية بسيطة.

يمكن أن تحتوي بطاريات الليثيوم أيون الحالية على 1000000 جول من الطاقة لكل كيلوغرام. يحتوي وقود الطائرات على 43.000.000 جول / كجم.

أضف بطارية كهربائية إلى طائرة تزن 43 مرة من وقود الطائرات وستكون محظوظًا إذا تمكنت من نقل الطائرة إلى التاكسي من الحظيرة التي تم تركيبها فيها ؛ نسيان الحصول عليه في الهواء.

متى قد نرى طائرة كهربائية تجارية؟

بالمعنى التقليدي لطائرة ركاب نموذجية ، سوف تمر عقود قبل أن تصبح البطاريات كثيفة الطاقة بما يكفي لتشغيل طائرة ، لكن دولًا مثل النرويج تشجع هذا التطوير طويل المدى من خلال اشتراط أن تكون جميع طائراتها كهربائية بدلاً من حرق الوقود. 2040.

"إنه بالتأكيد طريق طويل ، ولكن نظرًا لأن المقاييس الزمنية للطيران طويلة جدًا ، تميل [الطائرات] إلى العيش لمدة 20 إلى 30 عامًا ، نحتاج إلى البدء في النظر إلى هذه التقنيات الآن حتى تكون متاحة في عام 2050 ،" إلى أندرياس شيفر ، أستاذ الطاقة والنقل في كلية لندن الجامعية.

هل هناك أي شيء يمكننا القيام به قبل ذلك الحين؟ في غضون ثلاثين عامًا ، قد يكون الأوان قد فات على كوكب الأرض ، لذا من الواضح أن هناك حاجة إلى حلول فورية أكثر وأفضل مكان للعثور عليها هو إعادة النظر في السفر الجوي أقل من 600 ميل بحري ، والتي تشكل حوالي نصف جميع الرحلات الجوية كل عام.

هذه الرحلات المكوكية قصيرة المدى غير فعالة بشكل لا يصدق لأن الإقلاع والهبوط والسيارات ينتج حوالي 25 ٪ من إجمالي انبعاثات الرحلة ، لذلك في الرحلات القصيرة ، يتم تضخيم عدم الكفاءة هذا. وكلما زاد عدد الطائرات التي تقلع وتهبط ، تزداد هذه المشكلة سوءًا بشكل عام.

هذه الرحلات هي مرشح رئيسي للكهرباء لأن الطائرات الكهربائية التي يبلغ مداها حوالي 600 ميل بحري ستكون متاحة في وقت أقرب بكثير من تلك القادرة على نطاقات أطول. قد تكون أصغر من الطائرات العادية ، لكن السبب وراء محاولة شركات الطيران تجميع أكبر عدد ممكن من الركاب في طائرة يدور حول محاولة تحسين تكاليف الوقود أكثر من أي شيء آخر. كلما زاد عدد الركاب الذين يمكنك نقلهم بنفس كمية الوقود ، كان ذلك أفضل.

تخلص من تكلفة الوقود هذه واستبدلها بأسطول أكبر بكثير من الطائرات الكهربائية وشركات الطيران الأصغر حجمًا على غرار التاكسي الجوي والتي يمكن أن توفر بشكل كبير في هذه العملية. تعمل شركتا Bell Helicopters و Boeing بالفعل على تطوير سيارات الأجرة الجوية في المناطق الحضرية ، لذلك قد لا تكون الطائرات الكهربائية طويلة المدى بعيدة جدًا.

وبحسب ما ورد تبحث شركة إيرباص في كهربة طائراتها قصيرة إلى متوسطة المدى بسعة 60 راكبًا أو أقل ، وهي بالضبط أنواع الطائرات المستخدمة في الرحلات قصيرة المدى ورحلات العمل التي تمثل انبعاثاتها مشكلة كبيرة.

في النهاية ، قد يمنحنا إخراج نصف الطائرات التي تعمل بالوقود في العالم من معادلة الانبعاثات تمامًا الوقت الذي نحتاجه لتطوير بطاريات قادرة على تشغيل طائرة بوينج 747 من نيويورك إلى لوس أنجلوس. إنه تحدٍ بالتأكيد ، لكن علينا مواجهته.

سواء رأينا طائرة كهربائية بهذا الحجم أم لا ، علينا أن نفعل كل ما في وسعنا لتطويرها إن أمكن ، وإلا فإن البديل هو كارثة مناخية ستؤدي كلفتها البشرية والمادية إلى جعل صدمات النفط في السنوات الأخيرة باهتة بالمقارنة.


شاهد الفيديو: Paradise or Oblivion (يونيو 2021).