Elektromobiliai jau čia, bet kur elektra varomi lėktuvai: kas stabdo skrydžių revoliuciją?

Komercinė aviacija per šimtmetį beveik nepasikeitė – keleivius vis dar skraidina reaktyviniai ir turbopropeleriniai lėktuvai, deginantys iškastinį kurą. Tuo metu ant žemės vyksta tylioji revoliucija: automobiliai, autobusai ir net sunkvežimiai sparčiai elektrifikuojami.

Nenuostabu, kad vis dažniau klausiama, kodėl dar neturime elektrinių lėktuvų ir ar realu, kad jie artimiausiais dešimtmečiais taps įprasta kasdienybe.

Didėjanti tarša ir spaudimas aviacijai

Aviacija yra vienas sparčiausiai augančių šiltnamio efektą sukeliančių dujų šaltinių. Skaičiuojama, kad kartu su komercine laivyba ji sudaro apie 5 proc. pasaulinių anglies dvideginio emisijų, o šią dalį sumažinti itin sunku.

2018 metais paskelbtoje ataskaitoje fiksuota, kad komercinės aviacijos CO2 emisijos per penkerius metus išaugo maždaug 32 proc. Tuo pat metu Jungtinėse Valstijose skraidančių keleivių skaičius iki 2038 metų gali pasiekti apie 1,28 milijardo per metus.

Be aplinkosaugos, svarbus ir ekonominis motyvas. Reaktyvinis kuras yra viena didžiausių oro linijų sąnaudų eilučių, o reaktyviniuose varikliuose yra tūkstančiai judančių detalių, kurias brangu ir sudėtinga prižiūrėti.

Elektriniai varikliai turi vos vieną judančią dalį, todėl jų techninė priežiūra gerokai paprastesnė, o elektros energija iš atsinaujinančių šaltinių daugelyje regionų jau dabar kainuoja pigiau nei aviacinis kuras.

Pagrindinė kliūtis – baterijų energijos tankis

Didžiausia problema, stabdanti visiškai elektrinius lėktuvus, yra baterijų energijos tankis. Šiuolaikinės ličio jonų baterijos vienam svorio vienetui sukaupia maždaug keturiasdešimt kartų mažiau energijos nei reaktyvinis kuras.

Jei į esamą keleivinį lėktuvą vietoj kuro ir jo sistemų būtų sudėtos vien baterijos, jis nuskristų tik menką dalį dabartinio nuotolio. Todėl šiandien realiai įmanomi tik labai mažos talpos ir trumpo nuotolio visiškai elektriniai orlaiviai.

Jau skraido kelių vietų elektriniai treniruočių lėktuvai, pavyzdžiui, Slovėnijos gamintojo „Pipistrel“ modeliai. Tačiau jie skirti pilotų mokymams ir trumpoms misijoms, nes baterijų pakanka ribotam skrydžio laikui ir nedideliam svoriui.

Hibridiniai orlaiviai ir regioniniai maršrutai

Artimiausiu laikotarpiu daugiausia vilčių siejama su hibridiniais lėktuvais, kuriuose derinami tradiciniai degimo varikliai ir elektrinė pavara. Tokie orlaiviai galėtų mažinti kuro sąnaudas nuo keliasdešimties iki 70 proc. ir tapti ekonomiškai patrauklūs trumpiems regioniniams maršrutams.

Jungtinėse Valstijose startuolis „Ampaire“ jau bando šešiavietį hibridinį orlaivį, kuris artimiausiu metu turėtų reguliariai skraidyti tarp Havajų salų. Norvegija yra išsikėlusi tikslą, kad iki 2040 metų visi šalies skrydžiai, trumpesni nei 90 minučių, būtų elektriniai arba hibridiniai.

Šie projektai rodo, kad pirmiausia keisis būtent regioninis susisiekimas, kuriame trumpi atstumai ir mažesni lėktuvai leidžia geriau suderinti ribotą baterijų galimybių ir komercinį gyvybingumą.

Oro taksi ir miesto mobilumas

Elektrinė pavara atveria naują segmentą – vertikalaus kilimo oro taksi, skirtus miesto ir priemiesčių susisiekimui. Idėja tokia, kad keleivis iki specialaus aikštelės atvyksta automobiliu, o toliau keliolika minučių skrenda virš spūsčių.

Tokiais projektais domisi ir didžiosios platformos, pavyzdžiui, „Uber“, o analitikai prognozuoja, kad iki 2040 metų miesto oro mobilumo rinka gali siekti apie 1,5 trilijono eurų. Vis dėlto reikės išspręsti ne tik baterijų patikimumo, bet ir oro erdvės saugos bei triukšmo klausimus.

Kada skris dideli elektriniai lėktuvai?

Ekspertų vertinimu, dideliems tarpžemyniniams laineriams visiškai elektrinė pavara artimiausiais dešimtmečiais dar nebus įmanoma. Tam reikėtų bent kelis kartus didesnio baterijų energijos tankio ir nepaprastai efektyvių naujos kartos orlaivių.

Realistiškesnis scenarijus – laipsniška didžiųjų lėktuvų hibridizacija, kai vis daugiau borto sistemų, o vėliau ir dalis traukos, bus elektrifikuota. Regioniniuose maršrutuose tikimasi pirmųjų komercinių elektrinių lėktuvų per artimiausius 10–15 metų.

Jei baterijų ir elektros gamybos technologijos progresuos taip, kaip pastarąjį dešimtmetį automobilių sektoriuje, aviacija taip pat gali pereiti prie švaresnio ir tylesnio skrydžio. Tačiau ši kelionė neišvengiamai bus ilgesnė ir sudėtingesnė nei ant žemės riedančių transporto priemonių atveju.