هواپیمای برقی؛ انقلابی در صنعت هوانوردی

ناسا در حال کار بر روی باتری هایی است که می توانند پروازهای طولانی مدت هواپیمای برقی را به واقعیت تبدیل کنند. آیا ناسا می تواند انقلابی در صنعت هوانوردی انجام دهد؟

به گزارش تین نیوز به نقل از تجارت نیوز، ناسا ابراز امیدوار کرد تا سال 2025 از نسلی از باتری های الکتریکی روی هواپیمای برقی برای صنعت هوانوردی جهان استفاده شود که نه تنها ارزان تر هستند بلکه می توانند صنعت هوانوردی جهان را سبز و بدون آلودگی کنند.

نسل جدید باتری هواپیماهای برقی بر اساس فناوری جدیدی به نام باتری های حالت جامد هستند که ظرفیت ذخیره سازی انرژی بیشتری نسبت به باتری های لیتیوم یونی فعلی دارند. باتری های حالت جامد همچنین ایمن تر و قابل اعتمادتر هستند و احتمال آتش سوزی یا انفجار در آنها کمتر است.

هواپیمای برقی و تحول صنایع هوایی جهان

ناسا امیدوار است باتری های حالت جامد تا سال 2025 برای استفاده در هواپیماهای برقی تجاری در دسترس باشند. این می تواند انقلابی در صنعت هوانوردی ایجاد کند و راه را برای پروازهای الکتریکی طولانی مدت و مقرون به صرفه هموار کند.

علاوه بر ناسا، شرکت های دیگری مانند گوگل و تسلا نیز در حال کار بر روی توسعه باتری های حالت جامد هستند. این نشان می دهد که این فناوری پتانسیل تبدیل شدن به یک فناوری مهم در آینده را دارد. نسل جدید باتری ها می تواند تأثیر مثبتی بر محیط زیست داشته باشد و همچنین می تواند هزینه سفر هوایی را کاهش دهد. فناوری باتری جدید در حال توسعه توسط ناسا می تواند به تحول در سفرهای هوایی کمک کند.

سهم صنعت هوانوردی جهان، حدود 2.4 درصد از انتشار دی اکسید کربن کل کره زمین است. برای مدت طولانی، دانشمندان به دنبال راهی برای برق رسانی به سفرهای هوایی و حذف این گازهای گلخانه ای بودند.

اما فناوری فعلی باتری فقط برای برخی از هواپیماهای سبک تر مانند پهپادها کار می کند. توان یا برد کافی برای هواپیماهای مسافربری را تامین نمی کند، به این معنی که آنها کمیاب هستند و به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی گیرند.

باتری های لیتیوم یونی که برای خودروهای الکتریکی و وسایل شخصی استفاده می شوند، استانداردهای ایمنی مورد نیاز برای استفاده در هوانوردی را نیز برآورده نمی کنند. اشتعال پذیری آنها دلیلی است که نمی توانید هنگام پرواز وسایلی مانند لپ تاپ یا تلفن را در چمدان تحویل داده شده خود قرار دهید.

بنابراین، برای از بین بردن پروازهای برقی از زمین، راه حل متفاوتی مورد نیاز است. اینجاست که تحقیقات ناسا مطرح می شود.

باتری حالت جامد چیست و چگونه می تواند هواپیما را تامین کند؟

 آژانس فضایی آمریکا در حال توسعه فناوری است که از مواد شیمیایی الکترولیت مایع استفاده نمی کند. نگرانی اصلی ایمنی بسیاری از باتری ها. این مواد می توانند تحت یک واکنش زنجیره ای قرار گیرند که باعث گرم شدن آنها، واکنش بیشتر در اثر گرما و در نهایت آتش گرفتن می شود.

پروژه باتری های معماری حالت جامد ناسا برای قابلیت شارژ مجدد و ایمنی (SABERS) روی یک جایگزین کار می کند. باتری های حالت جامد. آنها نه تنها قدرت و کارایی لازم برای هواپیما را دارند، بلکه ساختار محکمی را حتی در صورت آسیب دیدگی حفظ می کنند به این معنی که آتش نمی گیرند.

نمونه اولیه باتری سلنیوم گوگردی که توسط این پروژه ساخته شده است 500 وات ساعت انرژی به ازای هر کیلوگرم باتری تولید می کند. این دو برابر چگالی انرژی یک باتری لیتیوم یون استاندارد است.

هواپیماها همچنین برای تخلیه سریع انرژی به منبع انرژی خود نیاز دارند. دانشمندان ناسا از تشبیه یک باتری مانند یک سطل استفاده می کنند. انرژی یا ظرفیت آن مقداری است که سطل می تواند نگه دارد در حالی که قدرت آن به سرعت تخلیه آن است. هواپیماهای الکتریکی به آن نیاز دارند تا انرژی را تخلیه یا این سطل را با سرعت فوق العاده سریع تخلیه کند. تاکنون آنها جهش هایی در افزایش این نرخ تخلیه با ضریب 10 و سپس 5 بیشتر به عنوان نمونه های اولیه بهبود یافته اند.

روکو ویجیانو، محقق اصلی SABERS، می گوید: «این طراحی نه تنها 30 تا 40 درصد از وزن باتری ها را حذف می کند، بلکه به ما امکان می دهد انرژی ذخیره شده را دو برابر یا حتی سه برابر کنیم که بسیار فراتر از توانایی های باتری های لیتیوم یونی است که در نظر گرفته می شود.»

آیا هواپیماهای با باتری به زودی به واقعیت تبدیل می شوند؟

باتری های حالت جامد هنوز در حال آزمایش هستند و در نتیجه، ساخت آنها فوق العاده گران است. آنها همچنین باید قبل از استفاده در پروازهای تجاری به طور گسترده مورد آزمایش قرار گیرند. این به این معنی است که ممکن است زمان زیادی طول بکشد تا اینکه واقعاً از این فناوری استفاده شود. اما پیشرفت های اخیر ناسا در افزایش نرخ تخلیه باتری های حالت جامد، برخی از موانعی را که قبلاً بر سر راه هواپیماهای الکتریکی قرار داشتند، از بین برده است.