Σύμφωνα με μια ερευνητική εργασία με τον τίτλο ‘Προοπτικές για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας στην Αεροπορία’, υπάρχουν τρεις δρόμοι για την εφαρμογή των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στις πτήσεις με αεροσκάφη:
1. Πρώτη περίπτωση: Ανανεώσιμα καύσιμα άμεσης εφαρμογής
Η χρήση καυσίμων τα οποία δεν χρειάζονται τροποποίηση ή ειδική εφαρμογή στο σύστημα διανομής και χρήσης τους από αεροσκάφη, οχήματα ή μηχανές εσωτερικής καύσης αλλά μπορούν να πάρουν άμεσα τη θέση των συμβατικών και ορυκτών καυσίμων που χρησιμοποιούμε σήμερα ενώ έχουν ίση απόδοση με την κηροζίνη και τα παράγωγά της.
Ένας τρόπος να μειώσουμε το ανθρακικό αποτύπωμα στην ατμόσφαιρα, όπως περιγράφεται ως απαίτηση από τη Συνθήκη του Κιότο, σε ό,τι αφορά στις αεροπορικές μετακινήσεις είναι η άμεση χρήση ανανεώσιμων, ουδέτερων ως προς τις εκπομπές άνθρακα καυσίμων, άμεσης εφαρμογής, που δεν απαιτούν τροποποιήσεις για να χρησιμοποιηθούν από τους υπάρχοντες κινητήρες καυσίμων και θα μας επέτρεπαν να πληρώσουμε άμεσα τα κριτήρια που έχει θέσει η Διεθνής Ένωση Αερομεταφορών (ΙΑΤΑ) για τις εκπομπές άνθρακα και ισχύουν από την αρχή του 2020. Πιστοποιημένα ανανεώσιμα καύσιμα άμεσης εφαρμογής υπάρχουν σήμερα και μάλιστα έχουν ήδη τεθεί σε προγράμματα πειραματικής χρήσης από κάποιους αερομεταφορείς (KLM, Lufthansa).
Η NASA παρουσίασε το πρώτο ηλεκτρικό αεροπλάνο της – Θα πετάξει το 2020
2. Δεύτερη Περίπτωση: Ανανεώσιμα καύσιμα μη άμεσης εφαρμογής
Αντίθετα με την κηροζίνη που παράγεται από μετατροπή ορυκτών καυσίμων ή ηλιακής ενέργειας, τα καύσιμα μη άμεσης εφαρμογής δεν είναι συμβατά με τα συστήματα μεταφορών όπως έχουν σήμερα και απαιτούν σημαντικές μετατροπές στην υποδομή, που περιλαμβάνουν την παραγωγή των καυσίμων αυτών, τη διανομή και αποθήκευσή τους και τέλος την κίνηση των μηχανών και συστημάτων ισχύος των αεροσκαφών, όπως για παράδειγμα, το ηλιακό υδρογόνο.
3. Τρίτη Περίπτωση: Ηλεκτροκίνητα Συστήματα Ισχύος
Ένα ηλεκτρικό αεροσκάφος είναι ένα αεροσκάφος που κινείται από ηλεκτρικούς κινητήρες. Η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να παραχθεί από πολλές διαφορετικές πηγές, όπως μπαταρίες, καλωδιώσεις από το έδαφος, φωτοηλεκτρικά κύτταρα, πυκνωτές, κυψέλες καυσίμων, ενεργειακή ακτινοβολία.
Καναδάς: Επιτυχής η πρώτη δοκιμαστική πτήση του πρώτου υδροπλάνου με ηλεκτρικό κινητήρα
Το πρώτο διαθέσιμο στην αγορά, μη πιστοποιημένης παραγωγής ηλεκτρικό αεροσκάφος, το αυτοπροωθούμενο ανεμόπτερο Alisport Silent Club, πρωτοπέταξε το 1997. Προωθείτο από έναν ηλεκτροκινητήρα 13 kW (17 hp), που χρειαζόταν μπαταρίες 40 κιλών (88 λιβρών) και παρήγαγε ενέργεια 1.4 kWh.
Αντίστοιχα, το πρώτο πιοστοποιημένο ηλεκτροκίνητο αεροσκάφος με άδεια αεροπλοϊμότητας ήταν το Lange Antares 20E του 2003. Πρόκειται επίσης για ένα ηλεκτρικό αυτοπροωθούμενο ανεμόπτερο 20 μέτρων με κινητήρα ισχύος 42-kilowatt DC/DC και με σύστημα μπαταριών ιόντων λιθίου. Το αεροσκάφος μπορούσε να φτάσει σε ύψος 3,000 μέτρων με πλήρως φορτισμένες κυψέλες. Πρωτοπέταξε το 2003 και το 2011 κέρδισε τον διαγωνισμό Berblinger.
Το Solar Impulse 2 προωθείται από τέσσερις ηλεκτροκινητήρες, οι οποίοι λαμβάνουν ενέργεια από κυψέλες ενέργειας που φορτίζονται από συλλέκτες στην άνω πλευρά των πτερύγων. Η ενέργεια αποθηκεύεται σε πολυμερικούς συσσωρευτές λιθίου και χρησιμοποιείται για την κίνηση των ελίκων. Το 2012 το πρώτο Solar Impulse έκανε το ταξίδι από τη Μαδρίτη στο Ραμπάρ του Μαρόκο. Το 2014, το νεώτερο Solar Impulse 2 έφερε σειρά βελτιώσεων περιλαμβανομένων μεγαλύτερων ηλιακών συλλεκτών και ισχυρότερων κινητήρων. Το 2015 το αεροσκάφος ξεκίνησε για την πραγματοποίηση μιας πτήσης περιστροφής της Γης που ολοκλήρωσε 16 μήνες αργότερα.
Το SolarStratos είναι ένα αεροπορικό πείραμα με σκοπό να φέρει το πρώτο αεροσκάφος που κινείται με ηλιακή ενέργεια στη Στρατόσφαιρα. Πρόκειται για το πρώτο εμπορικων προδιαγραφών ηλεκτροκίνητο αεροσκάφος δύο θέσεων στην ιστορία και ταυτόχρονα το πρώτο ηλιακό αεροσκάφος που θα φτάσει στο ύψος της Στρατόσφαιρας.
Η τεχνολογία δεν έχει φτάσει ακόμα στα επίπεδα των αεροσκαφών με συμβατικούς κινητήρες, καθώς τα αεροσκάφη με κινητήρες ηλεκτρικών συσσωρευτών δεν μπορούν να συναγωνιστούν εκείνα με κινητήρες εσωτερικής καύσης σε ταχύτητα, μεταφερόμενο φορτίο και εμβέλεια. Προς το παρόν, οι πτήσεις είναι εφαρμόσιμες σε αεροσκάφη ελαφράς κατηγορίας ενώ η εφαρμογή τους σε μεγάλα επιβατικά αεροσκάφη απαιτεί την πρόοδο της τεχνολογίας μπαταριών για την παραγωγή εικοσαπλάσιας παραγόμενης ενέργειας ώστε να γίνουν ανταγωνιστικά.
Ηλεκτρο-υβριδικό αεροσκάφος
Πρόκειται για αεροσκάφος με σύστημα κίνησης ηλεκτρικό-υβριδικό. Θεωρείται η απάντηση στις απαιτήσεις των εταιριών αερομεταφορών για την αύξηση των επιδόσεων των ηλεκτρικών αεροσκαφών αφού η ισχύς των μπαταριών λιθίου παραμένει ακόμα ισχνή. Ως τον Μάιο του 2018 πάνω από 30 ερευνητικά προγράμματα βρίσκονταν σε εξέλιξη και αυτό έδινε σε πολλούς την πεποίθηση ότι οι αεροπορικές εταιρίες με ηλεκτρο-υβριδικά αεροσκάφη μικρών αποστάσεων θα γίνουν πραγματικότητα ως το 2032. Τα πιο προχωρημένα σχέδια είναι το 10 θέσεων Zunum Aero, E-Fan X επίδειξης τεχνολογίας της Airbus, το VoltAero Cassio, η UTC είναι σε φάση μετατροπής ενός Bombardier Dash 8 και μόλις στις 6 Ιουνίου του 2019 πρωτοπέταξε το πρωτότυπο της Ampaire.
Πηγή
