چرا هواپیمای برقی نداریم؟

چرا هواپیمای برقی نداریم؟CC BY-ND

اتومبیل های برقی ، قطار ، تراموا و قایق در حال حاضر وجود دارند. این منطقا به این سؤال می انجامد: چرا ما هواپیماهای بزرگ برقی را نمی بینیم؟ و آیا به زودی آنها را خواهیم دید؟

چرا ما ماشین های الکتریکی و قطار داریم اما تعداد کمی هواپیمای برقی داریم؟ دلیل اصلی این است که اصلاح دقیق یک اتومبیل یا قطار بسیار ساده تر است ، حتی اگر از لحاظ ظاهری بسیار شبیه به وسایل نقلیه سنتی سوخت های فسیلی در بیرون باشد.

وسایل نقلیه زمینی می توانند به راحتی با جرم اضافی ناشی از ذخیره برق یا سیستم های پیشران برقی مقابله کنند ، اما هواپیماها بسیار حساس تر هستند.

به عنوان مثال ، افزایش جرم خودرو توسط 35٪ منجر به افزایش مصرف انرژی 13-20٪ می شود. اما برای هواپیما ، مصرف انرژی به طور مستقیم با جرم متناسب است: افزایش جرم آن توسط 35٪ به معنای نیاز به انرژی 35٪ بیشتر است (همه چیزهای دیگر برابر هستند).

اما این تنها بخشی از داستان است. هواپیماها همچنین بسیار بیشتر از وسایل نقلیه زمینی سفر می کنند ، به این معنی که پرواز به انرژی بسیار بیشتری از سفر متوسط ​​جاده ای نیاز دارد. هواپیماها باید تمام انرژی لازم برای جابجایی جرم خود را برای هر پرواز (بر خلاف قطار متصل به یک شبکه الکتریکی) روی کشتی ذخیره کنند. بنابراین استفاده از یک منبع انرژی سنگین به معنای انرژی بیشتر برای پرواز است که منجر به جرم اضافی و غیره و غیره می شود.

برای هواپیما ، انبوه بسیار مهم است ، به همین دلیل خطوط هوایی به سرعت چمدان ها را وزن می کنند. هواپیماهای برقی به باتری با انرژی کافی به ازای هر کیلوگرم باتری نیاز دارند ، یا مجازات جرم به این معنی است که آنها به راحتی نمی توانند مسافت های طولانی را طی کنند.

هواپیماهای کوتاه برد

با وجود این ، هواپیماهای برقی در افق هستند - اما شما به زودی شاهد 747 های برقی نخواهید بود.

امروزه بهترین بسته های باتری یون لیتیوم موجود در حدود 200 وات ساعت (Wh) در هر کیلوگرم ، حدود 60 برابر کمتر از سوخت هواپیمای فعلی. این نوع باتری می تواند تاکسی هوای برقی کمی با حداکثر چهار مسافر با مسافت در حدود 100km برق دهد. برای سفرهای طولانی تر ، سلولهای پر انرژی بیشتری لازم است.

هواپیماهای مسافری برقی با برد کوتاه که برای افراد 30 کمتر از 800km را دارند ، به طور مثال بین 750 و 2,000Wh / کیلوگرم نیاز دارند که مقداری 6-17٪ از میزان انرژی سوخت جت مبتنی بر نفت سفید است. حتی هواپیماهای بزرگتر به باتری های فزاینده ای نیاز دارند. به عنوان مثال ، هواپیمای حامل مسافر 140 برای 1,500km در هر مسافر حدود 30kg نفت سفید مصرف می کند. با استفاده از فناوری فعلی باتری ، تقریباً 1,000kg باتری برای هر مسافر مورد نیاز است.

برای ساخت هواپیماهای مسافربری منطقه ای کاملاً برقی ، نیاز به کاهش چهار تا ده برابر در وزن باتری دارد. نرخ بلند مدت تاریخی پیشرفت در انرژی باتری در حدود 3-4٪ در سال بوده است ، دو برابر می شود تقریباً هر دو دهه. براساس ادامه این روند تاریخی ، پیشرفت چهارگانه مورد نیاز برای یک هواپیمای مسافربری کاملاً برقی به طور بالقوه می تواند در اواسط قرن بدست آید.

اگرچه این ممکن است یک انتظار بسیار باورنکردنی طولانی به نظر برسد ، اما این با زمان تحول در صنعت حمل و نقل هوایی برای زیرساخت ها و چرخه های طراحی هواپیما سازگار است. یک هواپیمای جدید برای طراحی تقریباً 5-10 سال طول می کشد و پس از آن دو تا سه دهه در خدمت خواهد بود. برخی هواپیماها سالها پس از اولین پرواز خود ، هنوز در حال پرواز 50 هستند.

اینجا هیبریدها بیایند

آیا این بدان معناست که پرواز مسافت طولانی همیشه به سوخت های فسیلی تکیه خواهد کرد؟ لازم نیست.

در حالی که هواپیماهای بزرگ کاملاً برقی نیاز به تغییر عمده و در عین حال قابل اختراع در ذخیره انرژی دارند ، روشهای دیگری برای کاهش تأثیرات زیست محیطی پرواز وجود دارد.

هواپیماهای ترکیبی الکتریکی سوخت ها را با پیشرانه الکتریکی ترکیب می کنند. این کلاس از هواپیماها شامل طراحی بدون باتری است ، جایی که سیستم پیشرانه الکتریکی در جهت بهبود راندمان رانش ، کاهش میزان سوخت مورد نیاز را انجام می دهد.

هواپیماهای هیبریدی الکتریکی با باتری نیز در حال توسعه هستند ، که باتری ها در شرایط خاص ممکن است انرژی اضافی را تأمین کنند. بعنوان مثال ، باتری ها می توانند برخاستن و فرود را برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در نزدیکی فرودگاه ها فراهم کنند.

هواپیماهای برقی نیز تنها راهی برای کاهش اثر مستقیم کربن در پرواز نیست. سوخت های جایگزین مانند سوخت های زیستی و هیدروژن نیز مورد بررسی قرار می گیرند.

سوختهای زیستی ، که سوختهای حاصل از آن هستند گیاهان یا جلبکها، اولین بار در یک پرواز تجاری در 2008 و چندین خطوط هوایی محاکمه را انجام داده اند با آنها. در حالی که به طور گسترده ای تصویب نشده است ، در حال حاضر تحقیقات قابل توجهی در مورد سوخت های زیستی پایدار که تأثیر آن بر منابع آب شیرین یا تولید مواد غذایی تأثیر نمی گذارد ، است.

در حالی که سوخت های زیستی هنوز CO2 تولید می کنند ، اما نیازی به تغییرات اساسی در هواپیماهای موجود یا زیرساخت های فرودگاهی ندارند. از طرف دیگر هیدروژن نیاز به طراحی مجدد کاملی از زیرساختهای سوخت رسانی در فرودگاه دارد و همچنین در طراحی خود هواپیما تأثیر بسزایی دارد.

در حالی که هیدروژن بسیار سبک است - هیدروژن حاوی سه برابر انرژی بیشتر در هر کیلوگرم نسبت به نفت سفید - تراکم آن بسیار کم است ، حتی اگر به عنوان مایع در -250 stored نگهداری شود. این بدان معنی است که دیگر سوخت در بال قابل ذخیره نیست بلکه باید به مخازن نسبتاً سنگین و حجیم داخل بدنه منتقل شود. با وجود این اشکالات ، پروازهای با مسافت طولانی هیدروژن می توانند مصرف کنند حداکثر 12٪ انرژی کمتری نسبت به نفت سفید دارد.

درباره نویسنده

Dries Verstraete ، استاد ارشد طراحی و پیشران هوافضا ، دانشگاه سیدنی

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

رها کردن: برنامه جامع تر که تا کنون پیشنهاد معکوس گرم شدن جهانی شده است

توسط پل هاوک و تام استایر
9780143130444در برابر ترس و بی تفاوتی گسترده، یک ائتلاف بین المللی محققان، متخصصان و دانشمندان برای جمع آوری راهکارهای واقع بینانه و جسورانه برای تغییرات آب و هوایی آماده شده است. صد روش و شیوه در اینجا توضیح داده شده است. برخی از آنها به خوبی شناخته شده اند. برخی از شما ممکن است هرگز از آن شنیده نشده است. آنها از انرژی پاک به آموزش دادن دختران در کشورهای با درآمد پایین به شیوه های استفاده از زمین است که کربن را خارج از هوا می کند. راه حل های موجود، از لحاظ اقتصادی قابل اجرا هستند، و جوامع در سراسر جهان در حال حاضر آنها را با مهارت و عزم را در اختیار دارد. موجود در آمازون

طراحی راه حل های آب و هوایی: راهنمای سیاستی برای انرژی کم کربن

توسط هال هاروی، رابی اورویس، جفری ریسمن
1610919564با توجه به تأثیرات تغییرات اقلیمی بر ما ، نیاز به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای جهانی چیزی فوری نیست. این یک چالش دلهره آور است ، اما فناوری ها و استراتژی های پاسخگویی به آن امروز وجود دارد. مجموعه کوچکی از سیاست های انرژی ، به خوبی طراحی و اجرا شده ، می تواند ما را در مسیر آینده با کربن کم قرار دهد. سیستم های انرژی بزرگ و پیچیده هستند ، بنابراین سیاست انرژی باید متمرکز و مقرون به صرفه باشد. رویکردهای متناسب با همه کارها به سادگی کار را به پایان نمی رسانند. سیاست گذاران به یک منبع جامع و واضح نیاز دارند که سیاست های انرژی را که بیشترین تأثیر را در آینده آب و هوایی ما دارند ، به طور خلاصه بیان کند و نحوه طراحی مناسب این سیاست ها را شرح دهد. موجود در آمازون

این همه چیز تغییر: سرمایه داری در مقابل آب و هوا

توسط Naomi Klein
1451697392In این همه چیز تغییر نائومی کلین استدلال می کند که تغییر آب و هوا تنها مسئله دیگری نیست که به طور منظم بین مالیات و مراقبت های بهداشتی ثبت شود. این یک زنگ خطر است که ما را به رفع یک سیستم اقتصادی است که در حال حاضر ما را از بسیاری جهات شکست. کلاین دقیقا برای اینکه چگونه میزان انتشار گازهای گلخانه ای خود را به طور عظیم کاهش می دهد، ما بهترین فرصت را برای کاهش همزمان نابرابری های خفیف، دوباره تصور دموکراسی های شکسته ما و بازسازی اقتصادهای محلی خود داریم. او در معرض نومیدی ایدئولوژیک از انکار کنندگان تغییرات اقلیمی، خطاهای مسیحیت مهندسان ژئواستراتژیک آینده و ناکامی غم انگیز بسیاری از طرح های اصلی جریان سبز قرار می گیرد. و او به طور دقیق نشان می دهد که چرا بازار بازار بحران آب و هوایی را نداشته و نمی تواند آن را حل کند، بلکه بدتر از همه با بدتر شدن روش های استخراج سنگین و اکولوژیکی، همراه با سرمایه داری فاجعه بار است. موجود در آمازون

از ناشر:
خرید در آمازون برای هزینۀ آوردن شما هزینه می کند InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com بدون هزینه و بدون تبلیغاتی که عادت مرور شما را دنبال می کنند. حتی اگر روی یک لینک کلیک کنید اما این محصولات انتخابی را خریداری نکنید، هر چیزی که شما در همان بازدید از آمازون خریداری می کنید، یک کمیسیون را به ما می دهد. هیچ هزینه اضافی برای شما وجود ندارد، پس لطفا در تلاش باشید. شما همچنین می توانید از این لینک استفاده کنید برای استفاده از آمازون در هر زمان، بنابراین می توانید به حمایت از تلاش های ما کمک کنید.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

به دنبال InnerSelf در

آیکون فیس بوکنماد توییترآیکون یوتیوبنماد اینستاگرامنماد pintrestآیکون rss

 دریافت آخرین با ایمیل

مجله هفتگی الهام روزانه

آخرین فیلم ها

مهاجرت بزرگ آب و هوایی آغاز شده است
مهاجرت بزرگ آب و هوایی آغاز شده است
by کاربر فوق العاده
بحران آب و هوایی هزاران نفر را در سراسر جهان مجبور به فرار می کند زیرا خانه های آنها به طور فزاینده ای غیر قابل سکونت می شوند.
آخرین عصر یخبندان به ما می گوید که چرا ما باید در مورد تغییر 2 درجه دما دقت کنیم
آخرین عصر یخبندان به ما می گوید که چرا ما باید در مورد تغییر 2 درجه دما دقت کنیم
by آلن ن ویلیامز ، و همکاران
آخرین گزارش هیئت بین دولتی در مورد تغییر آب و هوا (IPCC) بیان می کند که بدون کاهش قابل توجهی ...
زمین میلیاردها سال قابل سکونت بوده است - دقیقاً چقدر خوش شانس بودیم؟
زمین میلیاردها سال قابل سکونت بوده است - دقیقاً چقدر خوش شانس بودیم؟
by توبی تیرل
تولید Homo sapiens 3 یا 4 میلیارد سال طول کشید. اگر فقط یک بار آب و هوا کاملاً خراب شده بود
چگونه نقشه برداری از 12,000 سال قبل می تواند به پیش بینی تغییرات آب و هوایی آینده کمک کند
چگونه نقشه برداری از 12,000 سال قبل می تواند به پیش بینی تغییرات آب و هوایی آینده کمک کند
by بریس ریا
پایان آخرین عصر یخبندان ، حدود 12,000 سال پیش ، با یک مرحله سرد نهایی به نام Dryas Youngas مشخص شد.
در این قرن قرار است دریای خزر 9 متر یا بیشتر سقوط کند
در این قرن قرار است دریای خزر 9 متر یا بیشتر سقوط کند
by فرانک وسلینگ و ماتئو لاتوادا
تصور کنید در ساحل هستید و به دریا نگاه می کنید. در مقابل شما 100 متر شن و ماسه بی ثمر نهفته است که به نظر می رسد a
زهره یک بار دیگر مانند زمین بود ، اما تغییرات آب و هوایی آن را غیرقابل سکونت کرد
زهره یک بار دیگر مانند زمین بود ، اما تغییرات آب و هوایی آن را غیرقابل سکونت کرد
by ریچارد ارنست
ما می توانیم از ونوس ، سیاره خواهرمان چیزهای زیادی در مورد تغییر اقلیم یاد بگیریم. ونوس در حال حاضر دمای سطح…
پنج ناباوری از آب و هوا: یک دوره سقوط در اطلاعات نادرست آب و هوا
پنج ناباوری آب و هوا: یک دوره سقوط در اطلاعات نادرست آب و هوا
by جان کوک
این ویدئو یک دوره سقوط در اطلاعات نادرست آب و هوایی است ، خلاصه ای از استدلال های اصلی مورد استفاده برای ایجاد تردید در واقعیت ...
قطب شمال 3 میلیون سال است که این گرم نیست و این به معنای تغییرات بزرگ سیاره است
قطب شمال 3 میلیون سال است که این گرم نیست و این به معنای تغییرات بزرگ سیاره است
by جولی بریگام-گرت و استیو پتچ
هر سال ، پوشش یخ دریا در اقیانوس منجمد شمالی در اواسط سپتامبر به یک نقطه کم تبدیل می شود. این سال فقط 1.44 measures اندازه دارد

آخرین مقالات

انرژی سبز 2 3
چهار فرصت هیدروژن سبز برای غرب میانه
by کریستین تائه
برای جلوگیری از بحران آب و هوایی، غرب میانه، مانند بقیه کشور، باید اقتصاد خود را به طور کامل کربن زدایی کند.
ug83qrfw
مانع اصلی پاسخگویی به تقاضا باید پایان یابد
by جان مور، روی زمین
اگر تنظیم‌کننده‌های فدرال کار درست را انجام دهند، مشتریان برق در سراسر غرب میانه ممکن است به زودی بتوانند درآمد کسب کنند در حالی که…
درختان برای کاشت برای آب و هوا2
برای بهبود زندگی شهر، این درختان را بکارید
by مایک ویلیامز رایس
یک مطالعه جدید بلوط های زنده و چنار آمریکایی را به عنوان قهرمان در میان 17 "درخت فوق العاده" معرفی می کند که به ساخت شهرها کمک می کند…
بستر دریای شمال
چرا باید زمین شناسی بستر دریا را برای مهار بادها درک کنیم؟
by ناتاشا بارلو، دانشیار تغییرات محیطی کواترنری، دانشگاه لیدز
برای هر کشوری که دسترسی آسان به دریای کم عمق و بادخیز شمال داشته باشد، بادهای فراساحلی کلید دیدار شبکه خواهد بود…
3 درس آتش سوزی برای شهرهای جنگلی در حالی که Dixie Fire تاریخی Greenville ، کالیفرنیا را نابود می کند
3 درس آتش سوزی برای شهرهای جنگلی در حالی که Dixie Fire تاریخی Greenville ، کالیفرنیا را نابود می کند
by بارت جانسون ، استاد معماری منظر ، دانشگاه اورگان
آتش سوزی در جنگل کوهستانی گرم و خشک در 4 آگوست شهر گلدن راش گرین ویل ، کالیفرنیا را فرا گرفت ...
چین می تواند به اهداف انرژی و آب و هوایی برسد که به زغال سنگ محدود می شود
چین می تواند به اهداف انرژی و آب و هوایی برسد که به زغال سنگ محدود می شود
by آلوین لین
در اجلاس آب و هوا رهبر در ماه آوریل ، شی جین پینگ متعهد شد که چین "به شدت قدرت زغال سنگ را کنترل خواهد کرد ...
آب آبی احاطه شده با چمن سفید مرده
نقشه 30 سال ذوب برف شدید در سراسر ایالات متحده را ردیابی می کند
by میکایلا میس-آریزونا
نقشه جدیدی از رویدادهای شدید ذوب برف در 30 سال گذشته فرآیندهایی را که باعث ذوب سریع می شوند ، روشن می کند.
در حالی که آتش نشانان در کنار جاده ای پارک کرده اند به آسمان نارنجی نگاه می کنند ، یک هواپیما ضد آتش قرمز را روی آتش می اندازد
مدل پیش بینی آتش سوزی 10 ساله و سپس کاهش تدریجی را پیش بینی می کند
by هانا هیکی-یو واشنگتن
نگاهی به آینده آتش سوزی درازمدت پیش بینی می کند که یک آتش سوزی در حدود یک دهه آغاز شود ،…

 دریافت آخرین با ایمیل

مجله هفتگی الهام روزانه

نگرش جدید - امکانات جدید

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | بازار داخلی
کپی رایت © 1985 - 2021 InnerSelf انتشارات. همه حقوق محفوظ است.