2015年,航空公司通过27600万吨喷气式燃料燃烧。这是全球石油产品的7%,导致直接排放量为2.7%全球能源相关二氧化碳排放。更糟糕的是,直接二氧化碳排放量估计仅占该部门全球全球变暖影响的一半,其他温室气体排放以及陷阱在大气中的热量的形成也具有很大的贡献。

我们的喷气式设定方式对地球造成严重损害,而且对航空旅行的需求不断增长意味着损坏只是变得更糟。一项技术承诺旅行更环保的方式电机- 但它们有多远,以及它们有多大?

飞机已经越来越高;燃料是航空公司最重要的成本之一,因此设计人员严重激励,以尽可能多地挤出多英里。然而,这些增量的改善,每年大约2%,是在一个新的航空旅行需求的4.5%的年增长率上取消了。纸张自然能源

UCL能源研究所教授和新研究的领导作者,AndreasSchäfer说,电动飞机可以删除全球变暖的所有来源,并分析了潜在的经济和环境影响电气航空。但在电刨可以弥补全球舰队的大量比例之前,有重大的技术和经济挑战。

“这些机会巨大而且太大而无法忽视,但挑战在那里,”Schafer说。“而且最大的挑战是电池本身。”

电池:重量与电源

电池供电是鸡肉和鸡蛋情况 - 升级范围需要更多的电池,但这会增加飞机的重量,降低其范围。为了使全电气航空可行,研究人员称,电池的能量密度将至少增加四倍,从今天的250瓦特数千克每公斤到800瓦数千克每公斤。

这将使能够携带150乘客的全电机,可携带长达600海里(1,111公里),这可能取代全球飞机偏离的一半。将这一目标提升到1,200海里(2,222公里)的拉伸目标可以取代超过80%的偏离。

但随着电池能源密度每年仅增加三到4%,研究人员承认,禁止重大突破,在达到目标之前,它可能会进入本世纪下半叶。鉴于大多数预测要求我们在2050年之前彻底削减排放,以防止灾难性的气候变化,这似乎太晚了。

“由于范围限制,它肯定不是银弹,”Schafer说。“如果需求继续增长5%,然后电气飞机出现,他们甚至可能无法将其恢复到今天的排放水平,因为该部门的巨大复合增长。”

没有比现在更好的时间

但在当前的轨迹上,我们几乎肯定会错过我们的气候目标。这日益普及太阳能地理工程将缓慢变暖但不会限制二氧化碳排放的方法表明我们不应低估潜在的需要减少本世纪后的排放。

这意味着我们现在需要采取行动来设置我们技术开发途径使这成为可能。先进的锂 - 钠电池技术可能会让我们在那里得到我们,这位研究人员认为,可能需要更雄心勃勃的锂气电池来达到拉伸目标。也需要使用尚未开发的高温超导体的较轻的电动机,以保持平面的总体重量在合理的范围内。

如果发生这种情况,我们能够开发这种飞机,环境影响可能是显着的 - 但算术比你想象的更复杂。

一个凌乱的足迹

虽然电机将彻底清除所有直接排放,但全电气航空工业的碳足迹将依赖于我们用于充电和建造电池的电力。

使用2015年的图表如何 - 电网的CO2 - 普遍是如何,所有电动机实际上会在其寿命中产生更多的二氧化碳,而不是喷射飞机。然而,当考虑非二氧化碳的影响时,对全球变暖的影响较少30%(并且随着网格变得更加绿色,差距将变宽)。

还有使技术具有商业吸引力的问题。研究人员发现,为了使第一代全电机成本效益,喷气式燃料价格需要以每桶100美元的价格,每桶100美元或电价需要低于4至6美分的每千瓦时。

这表明可能需要碳税和对低碳力量的显着支持,可能需要刺激技术的发展,并确保其对气候变化产生了预期的影响。

“我相信,发电系统将会比以后更快地清理干净,”Schafer说。“但最终,我们需要在临时中的某种排放交易,使电气航空能够在经济上可行。”

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