왜 우리는 전기 항공기를 가지고 있지 않습니까?

왜 우리는 전기 항공기를 가지고 있지 않습니까?
CC의 BY-ND

전기 자동차, 기차, 트램 및 보트가 이미 존재합니다. 논리적으로 우리는 왜 대형 전기 비행기를 보지 않습니까? 그리고 우리는 그것들을 곧 보게 될까요?

왜 우리는 전기 자동차와 기차를 가지고 있지만 전기 비행기는 거의 없습니까? 주된 이유는 외부의 전통적인 화석 연료 차량과 매우 유사 해 보이지만 자동차 나 기차를 근본적으로 수정하는 것이 훨씬 간단하기 때문입니다.

육상 차량은 전기 저장 또는 전기 추진 시스템의 추가 질량에 쉽게 대처할 수 있지만 항공기는 훨씬 더 민감합니다.

예를 들어, 자동차의 질량을 35 %만큼 늘리면 13-20 %의 에너지 소비가 증가합니다. 그러나 비행기의 경우 에너지 사용은 질량에 정비례합니다. 질량을 35 % 증가 시키면 35 % 더 많은 에너지가 필요하다는 의미입니다 (다른 모든 것들은 동일 함).

그러나 그것은 이야기의 일부일뿐입니다. 항공기는 지상 차량보다 훨씬 더 많이 여행하므로 비행에는 일반 도로 여행보다 훨씬 많은 에너지가 필요합니다. 항공기는 전기 그리드에 연결된 열차와 달리 각 비행마다 질량을 이동시키는 데 필요한 모든 에너지를 선상에 저장해야합니다. 따라서 무거운 에너지 원을 사용한다는 것은 비행에 더 많은 에너지가 필요하다는 것을 의미하며, 이는 추가 질량 등으로 이어집니다.

항공기의 경우 질량이 중요하므로 항공사의 수하물 무게가 빠릅니다. 전기 비행기는 배터리 1 킬로그램 당 충분한 에너지를 가진 배터리가 필요합니다. 또는 대량 페널티는 단순히 장거리를 날 수 없다는 것을 의미합니다.

단거리 비행기

그럼에도 불구하고 전기 항공기는 수평선에 있습니다. 그러나 곧 전기 747를 볼 수는 없습니다.

오늘날 가장 유용한 리튬 이온 배터리 팩은 약 킬로그램 당 약 200 와트시 (Wh)를 제공합니다. 현재 항공기 연료보다 60 배 적은. 이 유형의 배터리는 약 100km 거리에서 최대 4 명의 승객과 소형 전기 항공 택시에 전력을 공급할 수 있습니다. 더 긴 트립을 위해서는 더 많은 에너지 밀도 셀이 필요합니다.

예를 들어 30km 미만으로 최대 800 인원을 운송하는 단거리 전기 통근 항공기는 특히 750와 2,000Wh / kg 사이를 필요로합니다. 이는 등유 기반 제트 연료의 에너지 함량의 6-17 %입니다. 더 큰 항공기 일수록 점점 더 가벼운 배터리가 필요합니다. 예를 들어 140km의 1,500 승객을 태운 비행기는 승객 당 약 30kg의 등유를 소비합니다. 현재 배터리 기술을 사용하면 승객 당 거의 1,000kg의 배터리가 필요합니다.

지역 통근 항공기를 완전히 전기로 만들려면 배터리 무게가 4 ~ 10 배 감소해야합니다. 배터리 에너지의 장기적인 개선 률은 매년 약 3-4 %로 두 배가되었습니다. 대략 20 년마다. 이러한 역사적 추세가 지속됨에 따라 완전 전기 통근 항공기에 필요한 4 배 개선은 잠재적으로 세기 중반에 도달 할 수있었습니다.

대기 시간이 엄청나게 길어질 수 있지만, 이는 인프라 및 항공기 설계 수명주기 모두에 대한 항공 산업의 시간 변화와 일치합니다. 새로운 항공기는 설계에 약 5-10 년이 걸리며 20 년에서 30 년 동안 서비스를 계속 유지합니다. 일부 항공기는 첫 비행 후 여전히 50 년 동안 비행하고 있습니다.

여기 하이브리드가 온다

장거리 비행이 항상 화석 연료에 의존한다는 의미입니까? 반드시 그런 것은 아닙니다.

완전 전기 대형 항공기는 에너지 저장 분야에서 아직 발명되지 않은 주요 변화가 필요하지만 비행의 환경 영향을 줄이는 다른 방법이 있습니다.

하이브리드 전기 항공기는 연료를 전기 추진력과 결합합니다. 이 등급의 항공기에는 배터리가없는 설계가 포함되며, 전기 추진 시스템은 추력 효율을 개선하여 필요한 연료량을 줄입니다.

배터리가 장착 된 하이브리드 전기 항공기도 개발 중이며, 특정 상황에서 배터리가 추가 전력을 공급할 수 있습니다. 예를 들어 배터리는 공항 근처의 배출량을 줄이기 위해 깨끗한 이륙 및 착륙을 제공 할 수 있습니다.

전기 비행기가 비행의 직접적인 탄소 발자국을 줄이는 유일한 방법은 아닙니다. 바이오 연료 및 수소와 같은 대체 연료도 연구 중입니다.

바이오 연료 식물 또는 조류2008 상용 항공편에서 처음 사용되었으며 여러 항공사가 시험을 수행했습니다 그들과 함께. 널리 채택되지는 않았지만 현재 담수 원이나 식품 생산에 영향을 미치지 않는 지속 가능한 바이오 연료에 대한 중요한 연구가 진행되고 있습니다.

바이오 연료는 여전히 CO₂를 생산하지만 기존 항공기 나 공항 인프라를 크게 변경할 필요는 없습니다. 반면에 수소는 공항의 연료 인프라를 완전히 재 설계해야하며 항공기 자체 설계에도 상당한 영향을 미칩니다.

수소는 매우 가벼운 반면 수소는 킬로그램 당 3 배 더 많은 에너지 등유보다 –250 ℃에서 액체로 저장하더라도 밀도가 매우 낮습니다. 이것은 연료를 더 이상 날개에 저장할 수 없지만 동체 내부의 비교적 무겁고 부피가 큰 탱크로 이동해야 함을 의미합니다. 이러한 단점에도 불구하고, 수소 연료 장거리 비행은 소비 할 수 있습니다 등유보다 최대 12 % 적은 에너지.

저자에 관하여

항공 우주 설계 및 추진 분야의 수석 강사 인 Dries Verstraete, 시드니 대학교

이 기사는에서 다시 게시됩니다. 대화 크리에이티브 커먼즈 라이센스하에 읽기 원래 기사.

비디오 : 미래 항공기-NASA 다큐멘터리

관련 서적

인하 : 지구 온난화를 역전시키기 위해 제안 된 가장 포괄적 인 계획

Paul Hawken과 Tom Steyer 저
9780143130444광범위한 두려움과 무관심에 직면하여 연구원, 전문가 및 과학자들의 국제 연합이 기후 변화에 대한 현실적이고 대담한 해결책을 제공하기 위해 함께 모였습니다. 100 가지 기술과 실습이 여기에 설명되어 있습니다 - 일부는 잘 알려져 있습니다. 너는 들어 본 적이없는 사람도있을 것이다. 청정 에너지에서부터 저소득 국가의 소녀 교육에 이르기까지 공기에서 탄소를 끌어내는 토지 이용 관행에 이르기까지 다양합니다. 해결책은 존재하며 경제적으로 실행 가능하며 전 세계의 커뮤니티는 현재 기술과 결정으로이를 제정합니다. Amazon에서 사용 가능

기후 솔루션 설계 : 저탄소 에너지 정책 지침

할 하비, 로비 오비스, 제프리 리 스만
1610919564기후 변화의 영향으로 이미 지구 온실 가스 배출량을 줄여야하는 필요성이 절실합니다. 그것은 어려운 도전이지만, 그것을 충족시킬 수있는 기술과 전략은 오늘날 존재합니다. 설계되고 구현 된 작은 에너지 정책은 저탄소 미래로 나아갈 수 있습니다. 에너지 시스템은 크고 복잡하므로 에너지 정책이 집중되고 비용 효율적이어야합니다. 모든 경우에 적용 가능한 한 가지 방법만으로는 작업을 완료하지 못할 수도 있습니다. 정책 입안자는 기후 미래에 가장 큰 영향을 줄 수있는 에너지 정책을 설명하고 명확하게 이러한 정책을 설계하는 방법을 설명하는 명확하고 포괄적 인 리소스가 필요합니다. Amazon에서 사용 가능

이 모든 변경 : 자본주의를 기후 대

나오미 클라인
1451697392In 이 모든 변경 나오미 클라인 (Naomi Klein)은 기후 변화가 단지 세금과 건강 관리간에 깔끔하게 정리 된 또 다른 문제는 아니라고 주장했다. 이미 여러 가지면에서 우리를 실패시키고있는 경제 시스템을 고치라고 우리에게 경고하는 것은 놀라운 일입니다. Klein은 온실 가스 배출량을 엄청나게 줄이는 것이 동시에 불평등을 줄이고, 깨진 민주주의를 재발견하며, 우리 지역의 경제를 재건 할 수있는 최선의 기회입니다. 그녀는 기후 변화 부당함에 대한 이념적 필사적 인 욕구, 지리적 공학자가 될 메시아의 망상, 너무 많은 주류 녹색 발의의 비극적 인 패배주의를 폭로합니다. 그리고 그녀는 시장이 왜 기후 위기를 해결할 수 없었는지, 그리고 기후 위기를 해결할 수없는 이유를 정확하게 보여 주지만 만연한 재난 자본주의가 수반되는 더욱 극단적이고 생태 학적으로 해로운 추출 방법으로 상황을 악화시킬 것입니다. Amazon에서 사용 가능

출판사에서 :
아마존에서의 구매는 당신을 데려 오는 비용을 충당합니다. InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, 그리고, ClimateImpactNews.com 무료로 귀하의 인터넷 사용 습관을 추적 할 수 있습니다. 링크를 클릭했지만 선택한 제품을 구매하지 않더라도 동일한 방문에서 Amazon에서 구매하는 항목은 모두 작은 수수료를 지불합니다. 추가 비용이 들지 않으므로 노력에 기여하십시오. 당신은 또한 수 이 링크를 사용 아마존에 언제든지 사용하면 도움을받을 수 있습니다.

enafar에서 zh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

InnerSelf을 (를) 팔로우하세요.

페이스 북-아이콘지저귀다 아이콘rss 아이콘

이메일로 최신 정보 얻기

{emailcloak = 오프}