Hybride vliegtuigen kunnen de sprong naar volledig elektrische 737's verkorten

Categorie: Klimaatverandering Geplaatst 11 februari

Maar dat zal nog tientallen jaren duren, dus we kunnen maar beter ook andere manieren overwegen om de CO2-uitstoot van vliegtuigen op te ruimen.

De uitdaging: De luchtvaart is een van de snelst groeiende bronnen van kooldioxidevervuiling en oefent een buitenmaats invloed op opwarming door ook andere warmtevasthoudende deeltjes uit te spuwen. Maar afgezien van het stopzetten van vliegreizen, zijn er geen schone alternatieven.

Een van de grootste problemen bij het elektrificeren van een Boeing 737 of Airbus A320 is het enorme gewicht van de batterijen die nodig zijn om zulke grote vliegtuigen over lange afstanden in de lucht te houden. Een recent papier in het tijdschrift Nature Energy ontdekte dat aan de lage kant een vliegtuig van dat formaat batterijpakketten nodig zou hebben met een specifieke energie - een maat voor de hoeveelheid energie per gewicht - van 800 wattuur per kilogram.

Een lange weg te gaan: Dat is vier tot vijf keer meer dan de moderne lithium-ionbatterijen van vandaag, volgens een nieuw opiniestuk maandag gepubliceerd in het tijdschrift Nature Sustainability.

Zelfs batterijchemie van de volgende generatie, zoals lithium-zwavel en lithium-zuurstof, zal die drempel waarschijnlijk niet bereiken, schrijven de auteurs, Venkat Viswanathan, een batterij-expert aan de Carnegie Mellon University, en Matt Knapp, oprichter van het opstarten van hybride vliegtuigen Zunum Aero. Het elektrificeren van grote vliegtuigen vereist waarschijnlijk ook aanzienlijke verbeteringen op het gebied van elektromotoren, vermogenselektronica, ontladingssnelheden van de batterij en een basis aerodynamisch ontwerp (zie Een krachtige nieuwe batterij kan ons elektrische vliegtuigen opleveren die niet vervuilen).

Alles bij elkaar zal de technologische vooruitgang die nodig is voor een haalbaar volledig elektrisch vliegtuig waarschijnlijk tientallen jaren duren, zeggen de auteurs.

De kans: Maar dat betekent niet dat we in de tussentijd geen vooruitgang kunnen boeken op het gebied van vliegtuigemissies, voegen ze eraan toe. Een aantal bedrijven ontwikkelt al volledig elektrische vliegtuigen voor één of twee passagiers voor korte vluchten, evenals elektrische hybrides die honderden kilometers kunnen reizen. Dat omvat Zunum, dat in 2022 een lijn van hybride tot elektrische vliegtuigen verwacht met ruimte voor 12 passagiers (Viswanathan fungeert ook als technisch adviseur voor Zunum).

Als dergelijke vliegtuigen met een lagere uitstoot een deel van de regionale reismarkt gaan veroveren, kan dit een positieve feedback-lus creëren. In plaats van één grote technologische sprong op de markt, zou de halve stap naar hybride vliegtuigen kunnen helpen investeringen aan te trekken, slimme onderzoekers aan te trekken en anderszins incrementele vooruitgang te ondersteunen, stellen de auteurs. Cruciaal is dat het onderzoekers en regelgevers ook in staat zal stellen om te beginnen met het oplossen van de lastige veiligheids-, redundantie- en certificeringsproblemen rond batterijgevoede vliegtuigen, zei Viswanathan in een interview.

Naarmate batterijen steeds beter worden, moeten hybride vliegtuigen grotere afstanden kunnen afleggen, meer passagiers kunnen vervoeren en een steeds grotere deuk kunnen veroorzaken in de ecologische voetafdruk van de sector.

Grotere geheel: Het is natuurlijk veel te lang om tientallen jaren te wachten met het opruimen van de luchtvaart, gezien hoe snel de planeet opwarmt en hoe snel de uitstoot van luchtverkeer toeneemt. Alternatieve opties vragen dus ook serieuze aandacht. Deze omvatten koolstofneutrale brandstoffen, methoden om broeikasgassen uit de lucht te verwijderen en meer fundamentele verschuivingen in de manier waarop we mensen en goederen over de hele wereld vervoeren.

Meer willen? Meld u aan voor onze dagelijkse nieuwsbrief, The Download, om uw dosis van het nieuwste op het gebied van opkomende technologie te ontvangen. Het is gratis!