هل الطائرات الكهربائية هي مستقبل صناعة الطيران؟ ما مدى قربنا اليوم؟

هناك طلب كبير على الرحلات الجوية ذات الانبعاثات المنخفضة بين المستهلكين وشركات الطيران ، والتكهنات هي أن الرحلات الكهربائية بدون انبعاثات غازية قد تكون أقرب مما تعتقد. في حين أن هناك تغييرًا مستمرًا في الطريقة التي نتنقل بها في الطرق ، فإن العديد من عمالقة السيارات والتكنولوجيا يعملون على خفض انبعاثات الكربون وتصنيع السيارات الكهربائية والهجينة. مع وجود بعض المركبات الكهربائية التي تعمل بالفعل على الطرق ، يتساءل الناس عما يمكن فعله بعد ذلك لخفض انبعاثات الكربون وتقليل العبء على البيئة.

الرحلات الكهربائية ، ربما؟ يعد الطيران أحد أكبر المساهمين في انبعاثات الكربون ، وأصبح الناس على دراية بمدى خطورة الرحلات الجوية التقليدية على البيئة. إلى جانب ذلك ، أكاسيد النيتروجين والجسيمات التي تنبعث من الطائرات عندما تصل إلى ارتفاعات مبحرة مما يزيد من تأثير الاحتباس الحراري. انبعاثات الطائرات آخذة في الارتفاع بنحو 4.3٪ والتكهنات أنه بحلول عام 2050 ، سيرتفع إلى 25٪ من انبعاثات الكربون في العالم.

من الواضح أن تجنب السفر بالطائرات ليس حلاً طويل الأمد. تحاول العديد من شركات تصنيع الطيران القيام برحلات جوية كهربائية وتؤكد للناس أن حلم الرحلات الكهربائية سيكون بالتأكيد حقيقة واقعة قريبًا. ومع ذلك ، هناك العديد من العقبات ونحن بحاجة إلى فهم مدى صحة هذا.

الآن النقطة التي يجب التفكير فيها هي: هل الرحلات الكهربائية ممكنة حقًا؟ دعونا نلقي بعض الضوء عليها.

الطائرات الكهربائية: رحلتنا المستقبلية؟

يشبه مفهوم الطائرات الكهربائية التي يمكن تسميتها بحق الطائرات عديمة الانبعاثات ، السيارات الكهربائية التي تتطلب بطاريات كبيرة قابلة للشحن. على عكس الرحلات التي تستخدم الوقود التقليدي لتوليد الطاقة مما يؤدي إلى انبعاثات ضخمة للكربون ، تستخدم الطائرات الكهربائية بطاريات كبيرة يمكن شحنها بسهولة ولا تؤدي إلى انبعاثات كربونية. تعتبر الطائرات الكهربائية مثالية للرحلات التي تقع في نطاق 1000 ميل أو أقل بشحنة واحدة ، وهو ما يمثل بالتأكيد عقبة كبيرة في جعل الرحلات الكهربائية حقيقة واقعة.

أليس ، الطائرة الكهربائية (كما هو موضح أدناه) ، على سبيل المثال ، هي طائرة كهربائية ذات تسعة مقاعد يمكنها استيعاب تسعة ركاب وتعمل ببطارية ليثيوم أيون. يمكن أن تطير لمسافة 650 ميلاً بسرعة 10000 قدم و 276 ميلاً في الساعة بتهمة واحدة. يمكن تشغيله بواسطة ثلاث مراوح على أطراف الجناح وجسم الطائرة الخلفي. ومع ذلك ، من خلال تحويل رحلات 1،000 ميل بعيدًا عن الوقود الأحفوري ، يمكن خفض الانبعاثات الإجمالية بحلول عام 2040 بنحو 4-8٪. ستبدأ شركة EasyJet ، وهي شركة طيران بريطانية منخفضة التكلفة ، في استخدام طائرات تعمل بالطاقة الكهربائية عديمة الانبعاثات بحلول عام 2027 على مسارات تقل عن 300 ميل وستزداد المسافة مع التقدم في تكنولوجيا البطاريات.

لماذا تذهب للكهرباء؟

المكونان الرئيسيان لتكاليف الطيران الحالية هما وقود بنسبة 27٪ وصيانة 11٪. إن التحول من الرحلات التقليدية والميل إلى الطيران الكهربائي هو حاجة الساعة. يمكن أن يساعد بشكل كبير في تقليل التكاليف المالية والبيئية للنقل الجوي. يعد اختيار مصادر الطاقة الكهربائية والهجينة هو الطريقة الوحيدة لضمان الحد الأدنى من التأثير على البيئة وفعالية تكلفة النقل الجوي.

شركات الطيران التي اختبرت الطائرات الكهربائية حتى الآن

لتقليل الانبعاثات وتكاليف التشغيل بنسبة تزيد عن 75٪ ، تختبر شركات الطيران حول العالم الطائرات الكهربائية. لا تقتصر هذه الطائرات الكهربائية على الباحثين والشركات الناشئة في الواقع ؛ العديد من عمالقة الطيران مثل Boeing و Airbus و Raytheon يقومون أيضًا بتجربة طائرات عديمة الانبعاثات. تعمل بوينج على طائرة SUGAR Volt (المتوقع إطلاقها بحلول عام 2040) والتي تعمل إلى حد ما على الكهرباء والوقود كسيارة هجينة. بدأت إيرباص رحلتها في مجال الكهرباء في عام 2010 من خلال تطوير أول طائرة طيران كهربائية بالكامل بأربعة محركات في العالم ، CriCri. بعد ذلك ، ظهرت مع CityAirbus و Vahana و E-Fan X (كما هو موضح أدناه). تهدف إيرباص إلى إتاحة التكنولوجيا لطيران طائرة تسع 100 راكب بالاعتماد على التكنولوجيا الكهربائية والكهربائية الهجينة بحلول عام 2030.

إلى جانب ذلك ، تعد طائرات Harbour Air و magniX والطائرة ذات المقعدين e-Genius و XTI Aircraft و RX1E بعضًا من الطائرات الكهربائية التي هي في مرحلة الاختبار وستصبح حقيقة واقعة قريبًا.

متى تصبح الطائرات الكهربائية حقيقة واقعة؟

نظرًا لأن العديد من الشركات والشركات الناشئة تعمل على جعل الرحلات الجوية الكهربائية حقيقة واقعة قريبًا ، يتوقع الخبراء أن تكون هذه الرحلات متاحة للاستخدام التجاري في غضون 20 عامًا تقريبًا. هناك إمكانات هائلة في الساحة وبحلول عام 2035 ، من المتوقع أن تصل صناعة الطائرات الكهربائية إلى حوالي 22 مليار دولار.

حواجز للتغلب / حواجز للتغلب عليها

لا عجب ، لقد ارتفعت توقعاتنا لرؤية السفر خاليًا من الشعور بالذنب على متن الطائرات الكهربائية في أي وقت قريب ، ولكن يجب التغلب على العديد من العقبات. ما هي بالضبط المشاكل في نجاح هذه الرحلات التي تم اختبارها بالفعل عديمة الانبعاثات؟ المشكلة الرئيسية التي تؤثر على امتصاص الطائرات الكهربائية هي كثافة طاقة البطارية القادرة على دعم الرحلات التجارية. يعد حجم ووزن البطاريات اللازمة لتشغيلها من أكبر العقبات. علاوة على ذلك ، تشكل اللوائح أيضًا مشكلة كبيرة. لم توافق إدارة الطيران الفيدرالية بعد على الطائرات الكهربائية لسفر الركاب. لجعل هذه الطائرات جاهزة للاستخدام التجاري ، تحتاج إدارة الطيران الفيدرالية إلى تحديث إرشاداتها وإضافة تلك التي يجب اتباعها بواسطة الطائرات الكهربائية. قد يستغرق هذا بضع سنوات.

لمعرفة المزيد عن العقبات، جلسنا مع روح الأمين رنا، الرئيس التنفيذي المؤسس لل افيون الفضاء وسألناه عن التحديات التي تواجه الطائرات الكهربائية. وقال ، مسلطاً الضوء على الموضوع:

لمزيد من التثقيف حول الأمر نفسه ، شارك فلوريان جودفروي ، مدير العملاء في Altran ، بعض التفاصيل معنا. ألتران هي الشركة الرائدة عالميًا في خدمات الهندسة والبحث والتطوير التي تتمتع بخبرة عبر القطاعات في تقديم حلول مصممة خصيصًا.

قال: "هناك ثلاثة تحديات رئيسية يمكنني القول.

1. الطاقة اللازمة لجعلها تطير: نحتاج إلى الكثير من الطاقة لبدء تشغيل طائرة وأثناء الرحلة أيضًا.
2. نطاق الرحلة: نظرًا لأنك تستخدم الكثير من الطاقة للبدء والهبوط ، فإن نطاقك قصير جدًا.
3. إدارة البطارية: البطاريات غالية الثمن في الإنتاج وتحتاج إلى سطح كبير لتخزينها. كلما كانت الطائرة أكبر ، تحتاج إلى بطارية أكبر. لكن كلما كانت الطائرة أكبر ، تحتاج إلى مزيد من الطاقة لتحليقها ".

من خلال مناقشة المشكلات والحلول مع المتخصصين المشهورين في الشركة ، يمكننا أن نستنتج أنه مما لا شك فيه أن مشكلة البطاريات والسفر لمسافات طويلة في الطائرات الكهربائية لا تزال قائمة ، لكن الرحلات الجوية الخالية من الانبعاثات هي بلا شك مستقبل الطيران! هناك استثمار ضخم في خلايا الوقود ، ومصادر الطاقة المتجددة ، وتخزين الشبكة لتشهد اليوم الذي ستنطلق فيه الطائرات الكهربائية إلى المدرج. مع استمرار الجهود لحل القضايا والتغلب على العقبات ، يمكننا أن نعتقد أن المستقبل يمكن أن يكون في السماء قبل أي وقت قريب.