211service.com
We hebben nucleair aangedreven vliegtuigen nodig, geen op zonne-energie
Het wordt gefactureerd als een triomf voor zonne-energie, maar de Zonne-impuls vliegtuig op zonne-energie kan ook worden gezien als een illustratie van hoe geweldig vloeibare brandstoffen zoals vliegtuigbrandstof zijn, en hoe ver zonne-energie en batterijtechnologie zouden moeten gaan om ze uit te dagen. Een veel beter idee dan vliegen op zonne-energie is vliegen op kernenergie, hoewel ik niet bedoel dat ik kernreactoren in vliegtuigen moet plaatsen zoals de Amerikaanse regering ooit heeft voorgesteld (zie deze twee pdf's). Laten we splijting gebruiken om koolstofarme brandstof te maken.
Het Solar Impulse-vliegtuig, aangedreven door een combinatie van kristallijne siliciumzonnepanelen en lithium-ionbatterijen, maakte vorig jaar nieuws toen het 's werelds eerste intercontinentale vlucht op zonne-energie maakte. En het is de bedoeling dat hij deze zomer door de Verenigde Staten vliegt. Maar de continenten waar het tussen reisde - het vliegtuig vloog van Spanje naar Marokko - raken elkaar bijna. En het vliegtuig zal de reis door de VS in vijf benen maken. Het vliegtuig vervoert slechts één persoon, maar de spanwijdte is gelijk aan die van een jumbojet, die zorgt voor de benodigde lift en de ruimte voor de zonnepanelen.
Er zijn een aantal dingen waar zonnepanelen goed voor zijn, maar die zijn niet goed voor passagiersvliegtuigen. De energie in zonlicht is te diffuus. Een zonnepaneel van vierkante meter wekt in de volle zon minder dan 200 watt op. Ter vergelijking: een kleine, halve meter brede, benzine-aangedreven generator kan 3.500 watt genereren. Hij kan 24 uur draaien - op half vermogen - op minder dan 12 gallons brandstof. Het zonnepaneel stopt natuurlijk 's nachts met werken. Als het overdag wat extra stroom kan genereren, kan dat in batterijen worden opgeslagen. Maar batterijen slaan slechts ongeveer 1/100ste zoveel energie op als benzine. (Overigens is een van de aantrekkingskrachten van kernenergie dat je ongeveer een miljoen keer meer energie uit uranium in een elektriciteitscentrale kunt halen dan uit diesel in een motor.)
Zonnepanelen kunnen geweldig zijn voor sommige nichevliegtuigen. Zo worden lichtgewicht militaire drones - de soorten die eruitzien als modelvliegtuigen en die soldaten lanceren door ze in de lucht te gooien - nu uitgerust met zeer efficiënte zonnecellen waarmee ze veel langer in de lucht kunnen blijven dan met batterijen alleen. . Maar zelfs met een verdubbeling of verdrievoudiging van de efficiëntie van zonnepanelen en de opslagcapaciteit van batterijen kunnen deze bronnen niet het soort energie leveren dat nodig is om een jumbojet van San Francisco naar Peking te vervoeren.
Als we luchtvaartmaatschappijen met een lage CO2-uitstoot willen hebben, moeten we vloeibare brandstoffen maken uit koolstofarme bronnen. Biobrandstoffen gemaakt van suiker of gras kunnen een rol spelen bij het verlagen van de uitstoot. Maar hun rol is beperkt gezien de energie die nodig is voor de landbouw en de grote hoeveelheden land die nodig zijn (oké, behalve in het geval van zeewier).
De laagste koolstofroute zou kunnen zijn het maken van brandstoffen uit koolstofdioxide en water met behulp van energie van zonne-energie op het land of kerncentrales. Uiteindelijk zouden kerncentrales op hoge temperatuur die nu in ontwikkeling zijn een nog betere optie kunnen zijn - hun warmte zou kunnen worden gebruikt om de noodzakelijke chemische reacties efficiënter te vergemakkelijken dan elektriciteit zou kunnen (zie A Better Way to Get Hydrogen from Water, Safer Nuclear, At Half the Price , en ontwikkelingslanden zetten nucleair op Fast-Forward).
Even terzijde, zonne-energie op auto's zal tegen dezelfde problemen aanlopen als zonne-energie op vliegtuigen. Men zou zich kunnen voorstellen om zonnepanelen op auto's te gebruiken om batterijen langzaam op te laden terwijl de auto's geparkeerd staan. Misschien kun je op deze manier een paar kilowattuur per dag krijgen, genoeg voor korte woon-werkverkeer op zonnige dagen. Voor lange reizen kon je er niet op vertrouwen. Daar zijn vloeibare brandstoffen voor.