Samochód nie jest jedynym, który wsiada do samochodu elektrycznego. Lotnictwo też wskazuje w tym kierunku, choćby komercyjnym, choć wciąż jest kilka lat, aby stać się namacalną rzeczywistościąjak dziś na naszych drogach można spotkać BMW i3, Nissana Leafa czy w mniejszym stopniu Teslę.
Obecnie, lotnictwo elektryczne znajduje się w kluczowym punkcie zwrotnym, wraz z istotnym postępem w rozwoju samolotów zdolnych do lotów krótkich i regionalnych. Od firm takich jak Wright Electric po gigantów branżowych, takich jak Airbus, wszyscy obstawiają elektryczną przyszłość lotnictwa komercyjnego.
Amerykański startup Wright Electric postawił sobie bardzo ambitny cel: opracować w ciągu najbliższych 10 lat samolot elektryczny, o pojemności 150 pasażerów, który może obsługiwać loty na dystansie mniejszym niż 300 mil (482 km), odległość nieco mniejsza niż ta, która dzieli Madryt od Barcelony (504 kilometry).
W tej chwili Wright Electric ma umowę o współpracy z EasyJet i ma 10 lat na spełnienie swojej obietnicy. Tego typu innowacja może radykalnie zmienić rynek lotów na dystansach poniżej 500 km, na trasach takich jak Madryt-Barcelona czy Londyn-Paryż, które mogłyby znaleźć się w czołówce zmian w lotach elektrycznych.
Wyzwanie technologiczne dla samolotów elektrycznych
Niestety, niektóre głosy nie napawają optymizmem. «Są dwa duże problemy: pierwszy to uzyskanie akumulatorów magazynujących energię przy ich wadze. Drugim jest uzyskanie silników o mocy zbliżonej do reaktora prądowego” – deklaruje Alejandro Ibrahim, inżynier lotnictwa i dyrektor lotniska Teruel.
Jednym z głównych wyzwań technologicznych jest gęstość energii obecnych akumulatorów. Chociaż w samochodach elektrycznych, takich jak Tesla, poczyniono już postępy, w przypadku samolotów gęstość energii musi rosnąć wykładniczo, aby można było je wyposażyć w obecne silniki spalinowe. Obecnie akumulatory komercyjnych samolotów elektrycznych mają pojemność około 200 Wh/kg, podczas gdy eksperci tacy jak Elon Musk uważają, że aby loty na średnich dystansach były opłacalne, musiałaby ona przekroczyć 400 Wh/kg.
Ponadto międzynarodowe przepisy w sektorze lotniczym dodają dodatkową warstwę złożoności. Proces certyfikacji nowego samolotu elektrycznego może potrwać do 10 lat, ponieważ należy zagwarantować, że nowa technologia będzie całkowicie bezpieczna dla pasażerów.
Strategiczna współpraca na rzecz lotnictwa elektrycznego
Wright Electric planuje zbudować magazyn przeznaczony dla bardzo specyficznego sektora, aby objąć krótkie trasy. Tego typu loty zbliżyły się do 87.000 miliardów dolarów w zeszłym roku, a to wszystko łącznie dało liczbę 967 samolotów sprzedanych przez Boeinga i Airbusa. Startup podpisał także umowy z firmą EasyJet, która już bada różne sposoby ograniczenia swojego śladu węglowego.
Oprócz Wright Electric na lotnictwo elektryczne stawiają także inne duże korporacje. W 2021 r. Airbusa i Siemensa podpisały porozumienie w sprawie opracowania samolotów o napędzie elektrycznym, którego celem jest posiadanie do 100 r. samolotów mogących pomieścić 2030 pasażerów latających na krótkich trasach.
W szczególności firma Siemens skupiła większość swoich badań na poprawie efektywności energetycznej lotniczych silników elektrycznych, szukając sposobów optymalizacji strat energii i zmniejszenia całkowitej masy komponentów elektrycznych.
Aktualne projekty, które przełamują bariery
El Impuls słoneczny, projekt promowany przez szwajcarskiego Bertranda Piccarda, pokazał, że choć przed nami jeszcze długa droga, lot na napędzie elektrycznym jest możliwy. Ten samolot, który obleciał cały świat zasilany wyłącznie energią słoneczną, położył podwaliny pod dalsze projekty.
Ibrahim nie jest tak optymistyczny, jeśli chodzi o tę granicę, ze względu na kwestię czasów związanych z projektowaniem i rozwojem samolotu: „Jest bardzo optymistyczny. Od projektu do certyfikacji zajmuje 10 lat, a kiedy przekazujesz go EASA i FAA, musisz już określić w planie, co będziesz robić. Według słów Ibrahima proces projektowania i certyfikacji samolotu zapobiega improwizacji w locie.
Potencjał wodoru i biopaliw w lotnictwie
Oprócz prądu, biopaliwa i wodór stają się realną alternatywą dla lotnictwa. Firmy takie jak Repsol i Iberia zaczęły obsługiwać loty długodystansowe z wykorzystaniem biopaliw, udało im się zmniejszyć emisję o 15% w przypadku każdego lotu.
Z drugiej strony wodór wyłania się jako jedno z paliw przyszłości. Silniki wodorowe mogą zapewnić znacznie większy zasięg niż akumulatory elektryczne, dzięki czemu loty długodystansowe samolotami elektrycznymi są bardziej wykonalne. Jednakże magazynowanie i dystrybucja wodoru w dalszym ciągu stwarza poważne wyzwania techniczne.
Wpływ eliminacji krótkich lotów na rozwój samolotów elektrycznych
Wiele już powiedziano zakaz krótkich lotów, których alternatywą jest pociągpodobnie jak w przypadku trasy Madryt–Barcelona. Jednak część ekspertów, np. Javier Sánchez-Prieto, prezydent Iberii, ostrzegają, że wyeliminowanie tych tras może stanowić poważną przeszkodę w rozwoju samolotów elektrycznych.
„Testy i rozwój samolotów elektrycznych odbywają się głównie podczas krótkich lotów. Jeśli zakażemy tych tras, będzie to miało negatywny wpływ na postęp elektryfikacji lotnictwa” – mówi Sánchez-Prieto.
Postępy, które przybliżają nas do lotnictwa elektrycznego
Pomimo wyzwań postęp jest zauważalny. Przykładem jest Pipistrel Velis Electro, który niedawno pobił rekord najdłuższego lotu na napędzie elektrycznym o zasięgu ponad 15 godzin. Samolot ten, przeznaczony do lotów krótkich i szkoleniowych, stanowi zasadniczy postęp w rozwoju samolotów elektrycznych.
Innym istotnym projektem jest projekt Heart Aerospace, który opracowuje samolot elektryczny mogący pomieścić 30 pasażerów i o zasięgu 400 km. W jego planach jest uruchomienie pierwszych komercyjnych lotów w 2028 roku.
Wreszcie wpływ przejścia na loty elektryczne będzie odzwierciedlony nie tylko w niższym śladzie węglowym, ale także w: znaczne ograniczenie zanieczyszczenia hałasem i drgań na terenach w pobliżu lotnisk, poprawiając jakość życia mieszkańców tych terenów.
Nie ma wątpliwości, że droga do elektryfikacji w lotnictwie jest złożona i wymaga czasu. Jednak dzięki postępowi w technologii akumulatorów, silnikach elektrycznych i biopaliwach jesteśmy coraz bliżej widoku samolotów elektrycznych wznoszących się w przestworza na co dzień i komercyjnie.