Οικολογικό αεροσκάφος

[Xenios]

Αεροσκάφος με «μπαταρία» υδρογόνου

Ενα μικρό ελικοφόρο αεροσκάφος που θα παίρνει ενέργεια από ενεργειακές κυψέλες σκοπεύει να δοκιμάσει σύντομα η εταιρεία Μπόινγκ. Στόχος της εταιρείας είναι να εξελίξει την τεχνολογία των ενεργειακών κυψελών και να καταφέρει να την χρησιμοποιήσει για την κίνηση αεροσκαφών. Οι ενεργειακές κυψέλες χρησιμοποιούν συνήθως ως καύσιμο υδρογόνο, το οποίο μέσω μιας ηλεκτροχημικής αντίδρασης με το οξυγόνο του αέρα παράγει ηλεκτρική ενέργεια με μοναδικό απόβλητο καθαρό... νερό. Πρόκειται συνεπώς για μια τεχνολογία πολύ φιλική προς το περιβάλλον, με διπλάσια απόδοση σε σχέση με την καύση ορυκτών καυσίμων σε κινητήρες εσωτερικής καύσεως, οι οποίοι επιπλέον είναι και πολύ πιο θορυβώδεις από τους ηλεκτροκινητήρες. Τελευταία, κυβερνήσεις και περιβαλλοντικές οργανώσεις ασκούν ισχυρές πιέσεις στις αεροπορικές εταιρείες για τα αέρια που εκλύουν τα αεροπλάνα με αποτέλεσμα να γίνεται όλο και θελτικότερη μια τεχνολογία που υπόσχεται «πράσινα» αεροσκάφη.

Ισχυρές πιέσεις

Πρόσφατα οι κατασκευαστές αεροσκαφών άρχισαν να δέχονται και αυτοί ισχυρές πιέσεις, όπως και οι αυτοκινητοβιομηχανίες, εξαιτίας των αερίων του θερμοκηπίου που εκλύουν τα αεροσκάφη κατά την πτήση τους. Οι ενεργειακές κυψέλες παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μέσω μιας ηλεκτροχημικής αντίδρασης κατά την οποία ενώνονται οξυγόνο από τον αέρα και ένα καύσιμο, συνήθως υδρογόνο.

Νερό ως απόβλητο

Το μοναδικό απόβλητο αυτής της διαδικασίας είναι νερό και όχι τα καυσαέρια που παράγονται κατά την καύση ορυκτών καυσίμων από παραδοσιακούς κινητήρες εσωτερικής καύσης. Επιπλέον, οι ηλεκτροκινητήρες που χρησιμοποιούνται είναι πολύ λιγότερο θορυβώδεις από τους κινητήρες εσωτερικής καύσης.

Τα πρόσφατα χρόνια έχουν αναπτυχθεί αρκετοί διαφορετικοί τύποι ενεργειακών κυψελών ανάλογα με τη χρήση για την οποία προορίζονται, από την παραγωγή ενέργειας μέχρι την κίνηση αυτοκινήτων. Στην περίπτωση των ενεργειακών κυψελών, το υδρογόνο που χρησιμοποιούν για καύσιμο μπορεί να εξαχθεί εύκολα από ορυκτά καύσιμα όπως το φυσικό αέριο ή το πετρέλαιο. Αυτή η διαδικασία μπορεί να γίνει είτε επάνω στο όχημα ή το σκάφος μέσω ενός επεξεργαστή που είναι συνδεδεμένος με τις ενεργειακές κυψέλες, είτε σε ένα διυλιστήριο ή χημικό εργοστάσιο και στη συνέχεια να αποθηκευτεί το υδρογόνο.

Από περιβαλλοντική άποψη το καλύτερο θα ήταν να παραχθεί υδρογόνο από ανανεώσιμες πηγές, όπως η αιολική ή η ηλιακή ενέργεια, προκειμένου να έχουμε μια εντελώς «πράσινη» πηγή ενέργειας χωρίς καθόλου εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.

Το Dimona Glider χρησιμοποιεί μια ενεργειακή κυψέλη που ονομάζεται Μεμβράνη Ανταλλαγής Πρωτονίων (Proton Exchange Membrane) και η οποία είναι συνδεδεμένη με μια μπαταρία λιθίου.

Οι ενεργειακές κυψέλες PEM λειτουργούν σε σχετικά χαμηλή θερμοκρασία, άρα φτάνουν γρήγορα στην επιθυμητή θερμοκρασία λειτουργίας.

Οικονομικότερες

Επιπλέον καταλαμβάνουν μικρό χώρο, ανταποκρίνονται τάχιστα στα αιτήματα για παροχή ισχύος και είναι δύο φορές οικονομικότερες από τους κινητήρες εσωτερικής καύσης.

Στόχος των πρώτων δοκιμαστικών πτήσεων είναι να αποδειχθεί ότι οι ενεργειακές κυψέλες μπορούν να παράσχουν ικανοποιητική ισχύ ώστε ένα μικρό αεροπλάνο να μπορεί να πετάξει με ταχύτητα 100 χ. α. ω. Πάντως, το αεροσκάφος θα χρησιμοποιήσει τις μπαταρίες λιθίου για επιπλέον ενέργεια κατά την απογείωση και την προσγείωση.

Στόχος τα καθαρά αεροπλάνα

Τελικός στόχος της Μπόινγκ είναι η κατασκευή ενεργειακών κυψελών ικανών να κινήσουν μεγάλα εμπορικά και επιβατηγά αεροσκάφη. Εφόσον η εξέλιξη των ενεργειακών κυψελών προχωρήσει ικανοποιητικά θα μπορούσε να περιμένει κανείς ότι σε δέκα με είκοσι χρόνια θα πετάμε με αεροπλάνα που θα χρησιμοποιούν τη νέα τεχνολογία και δεν θα ρυπαίνουν σχεδόν καθόλου.

Πηγή : Καθημερινή

[Kiwi]

Το θέμα του καυσίμου των κινητήρων α/φων απασχολεί τις αεροπορικές βιομηχανίες εδώ και πολλά χρόνια. Όχι τόσο για περιβαλλοντικούς λόγους όσο για οικονομικούς.

Παρόμοια πειράματα είχε διαξάγει και η NASA προσπαθώντας να "παντρέψει" την παραγωγή ηλιακής ενέργειας για την τροφοδότηση μπαταριών λιθίου συνδεδεμένες με τις κυψέλες PEM.

Το βασικό πρόβλημα που αντιμετωπίζουν οι κινητήρες jet, όσον αφορά την τεχνολογία αυτή, είναι η χαμηλή ισχύς. Παρόλο που η απόδοση είναι διπλάσια, έναντι των συμβατικών καυσίμων, η ισχύς κινείται σε χαμηλά επίπεδα και δεν προσφέρει υψηλές ταχύτητες. Εξ' ου και ο αρχικός στόχος των 100 χ.α.ω για μικρό α/φος