Kada možemo očekivati da ćemo na nebu vidjeti avione s punim električnim naponom?
Globalna avio-industrija proizvodi oko dva posto svih emisija ugljičnog dioksida. Zrakoplovstvo je odgovorno za 12 posto emisije CO2 iz svih prometnih izvora, u poređenju sa 74 posto iz cestovnog prometa. U 2018. godini letovi su proizveli 895 miliona tona CO2 u cijelom svijetu. Ljudi su na globalnom nivou proizveli preko 42 milijarde tona CO2.
Zrakoplovstvo je čovječanstvu donijelo velike koristi; povezalo je ljude i preduzeća širom svijeta pridonoseći globalizaciji i širenju međunarodne trgovine. U novije vrijeme, zrakoplovstvo i jeftino putovanje otvorili su svijet hiljadama radnika i freelancera (poznati kao digitalni nomadi) koji uživaju u čudima putovanja po svijetu po niskim cijenama dok digitalno isporučuju svoj posao.
Međutim, nedavne rasprave o implikacijama klimatskih promjena i utjecaju emisija ugljika na okoliš potaknule su dodatne inicijative usmjerene na smanjenje emisije ugljika. Jedna od tih inicijativa uključuje dekarbonizaciju avio-industrije.
Došlo je do značajnog poboljšanja u odnosu na gorivo koje su avioni potrošili u šezdesetima do danas. Jet-avioni danas su preko 80 posto ekonomičniji po kilometru sjedala u odnosu na prve avione 1960-ih. Na isti način, urbana mobilnost je doživjela evoluciju zbog elektrifikacije vozila. Uskoro ćemo vidjeti transformaciju avio-industrije u razvoju velikih električnih aviona koji će krstariti nebom u samo nekoliko godina.
Elektrifikacija: Električni avioni (EAV) spremni do 2024. godine
Za male i srednje avione elektrifikacija je način dekarbonizacije. Trenutno preko 70 zrakoplovnih kompanija planira prvi let električnih aviona do 2024. Nažalost, veći avioni za sada se moraju nastaviti oslanjati na mlazni motor. Međutim, to će se promijeniti u narednim godinama zahvaljujući hibridno-električnim motorima. Kako se put ka potpuno električnim avionima nastavlja razvijati, razvijaju se i nove arhitekture aviona s potencijalom smanjenja emisije CO2 za oko 70 posto.
Prema sažetku projekta, motor s nivoom tehnologija N + 3, pogodan kao pogonski sistem za napredni transport u jednom pravcu, razvijen je kao referentni ciklus za upotrebu u procjeni tehnologije i u odlučivanju. Ovaj referentni motor služi za tri glavne svrhe:
Omogućuje termodinamičke količine na svakoj većoj stanici motora;
Pruža ukupne podatke o performansama pogonskog suistema koje dizajneri aviona mogu koristiti u svojim analizama;
Može se koristiti za poređenje s ostalim predloženim N + 3 pogonskim sistemima na jednakoj osnovi;
Ovaj referentni ciklus treba predstavljati očekivanu sposobnost plinskih turbinskih motora u vremenskom okviru N + 3, s obzirom na razumne ekstrapolacije tehnoloških poboljšanja i mogućnost da se u potpunosti iskoriste ta poboljšanja.
Električni pogonski sistem: Gradnja aviona budućnosti
Futuristička arhitektura aviona računala bi se električnim pogonskim sistemom koji bi bio ugrađen u trup aviona; to bi omogućilo i do 15 posto smanjenja sagorijevanja goriva. Ključni element ispunjavanja izazova za dekarbonizaciju je ubrzanje razvoja tehnologije. Rješenje je spajanje uključenih digitalnih i fizičkih sistema. Vrijeme dizajniranja novih tehnologija smanjeno je s otprilike mjesec dana na jedan ili dva dana pomoću proširenih dizajnerskih sistema temeljenih na mašinskom učenju. Vrijeme proizvodnje novih tehnologija skraćeno je direktnim povezivanjem dizajnerskih sistema s redovima unutrašnjeg 3D printa i brzim alatima za mašinsku obradu.
