Elektryczne samoloty to przyszłość lotnictwa

Wiele osób zastanawia się, jak zredukować negatywny wpływ branży transportowej na środowisko. Jednym ze skutecznych sposobów mogą być elektryczne samoloty.

Elektryczne samoloty – mit czy szansa na rewolucję w transporcie?

Przed Battery Day Tesli wiele osób spekulowało o potencjale, jakie mogą zapewnić nowe ogniwa bateryjne. Dziś już jest po tej prezentacji, jednak elektryczne samoloty na razie nie zasypią naszych lotnisk. Prędzej czy później i tak jednak będą musiały się rozpowszechnić – sektor transportowy ma spory problem związany z ekologią.

Wygląda na to, że jeśli w krótkim czasie nie opanujemy emisji różnych szkodliwych środków, będziemy na kursie kolizyjnym do zagłady naszej planety. W zasadzie już na nim jesteśmy, ale nie jest to jeszcze droga bez odwrotu – może nas ocalić sprawne i zorganizowane działanie na wielu frontach. Dlatego tak miło jest słyszeć, że są na tym świecie firmy, które pragną rozwijać alternatywy w sektorze transportowym, który jest jednym z największych „trucicieli” w skali globalnej.

Sektor transportowy często jest traktowany jako element sektora energetycznego. Może bardziej zasadnym określeniem jest sektor przemysłowy – w jego skład wchodzą różne działy przemysłu, funkcjonowanie elektrowni i właśnie przesył towarów. Generuje on aż 72% światowego efektu cieplarnianego (stan na rok 2013 – źródło). Jakkolwiek same loty nie są w tej skali znaczącym dostarczycielem CO₂ i innych szkodliwych substancji do atmosfery, tak zapewnienie światu bezpieczeństwa klimatycznego wymaga wielu złożonych działań. Musimy pracować nad każdym aspektem funkcjonowania współczesnego środowiska – a komercyjne loty odgrywają w nim coraz większą rolę. Przyjrzyjmy się jednak, dlaczego elektryczne samoloty są koniecznym rozwiązaniem i jak w zasadzie miałyby zostać wdrożone do współczesnego lotnictwa.

Głównym problemem są samochody, lecz elektryczne samoloty i tak są potrzebne

Nie da się ukryć, że w przypadku zagadnień ekologicznych największym problem jest przemysł. Nie ma on jednak prawa funkcjonować bez udziału transportu. Ruch kołowy na ziemi to potężny czynnik w zanieczyszczaniu naszej planety – ale nie jedyny.

W przypadku samochodów możemy liczyć na to, że wkrótce czeka nas znacząca redukcja emisji z tego źródła. Wynika to z faktu, że ogniwa bateryjne do samochodów są coraz wydajniejsze, a firmy takie jak Tesla inwestują w ciężarówki, które pozwolą na transportowanie ciężkich ładunków przy potencjalnie zerowej emisji CO₂. Pojazdy elektryczne nieustannie tanieją, co możemy zauważyć także w Polsce. To dopiero pierwsze kroki w kierunku zmiany.

Zupełnie inaczej jest w przypadku sektora lotniczego – tam nic się nie dzieje. Stagnacja jest o tyle bolesna, że samoloty produkują kosmiczne ilości CO₂ i innych szkodliwych substancji, które wspierają postępowanie efektu cieplarnianego. Nie mamy więc wyboru – trzeba coś z tym zrobić.

Elektryczny samolot mierzy się z wieloma barierami technologicznymi

Pierwszą z nich jest masa konstrukcji i siła grawitacji, która wymaga odpowiedniego źródła mocy, by wynieść samolot na odpowiednią wysokość. Do tej pory wykorzystywane były silniki odrzutowe, które jednak zużywają pokaźne ilości paliwa. W przypadku alternatyw potrzebne jest bardzo silne i stabilne źródło mocy napędowej. To z kolei oznacza konieczność montażu dużych ogniw bateryjnych.

Spore akumulatory działają na konstrukcję samolotu jak dodatkowy balast – trzeba więc znaleźć odpowiedni kompromis pomiędzy ich masą a zasięgiem środków transportu tego typu. Na szczęście nie stoimy w miejscu. Gdyby sytuacja, którą teraz opisujemy, nie była podatna na wdrożenie nowoczesnych rozwiązań, nie poruszalibyśmy w ogóle tematu elektrycznych samolotów.

Duże skoki w innowacjach obserwowane są w przypadku marki Tesla – na Battery Day zapowiedziano małą, acz interesującą rewolucję. Firmie udaje się opracowywać coraz to wydajniejsze i pojemniejsze ogniwa, które jednocześnie są tańsze w produkcji. To bardzo dobra wiadomość dla sektora lotniczego, ale wciąż niewystarczająca, by mówić o chociażby światełku w tunelu. Sam Bill Gates mocno skrytykował Teslę – według niego ciężarówki Tesli i elektryczne samoloty raczej nie powstaną, przynajmniej nie w przypadku konwencjonalnego rozumienia elektryczności. Potrzebne są zupełnie inne, innowacyjne i bardziej drastyczne rozwiązania.

Skoro nie Tesla, to może AirBus?

Modele ZEROe od marki AirBus to odpowiedź giganta sektora lotniczego na rosnącą świadomość środowiskową wśród konsumentów. Są to samoloty, które opierają się o bezemisyjny silnik, wykorzystujący wodór zamiast konwencjonalnych paliw. W okolicach wspomnianego Battery Day zaprezentowano trzy z rewolucyjnych samolotów. Mowa tu o następujących modelach:

• Turbofan – odrzutowiec, standardowy pasażerski samolot, wykorzystujący ciekły wodór do napędzania swoich silników.
• Turboprop – opływowy, śmigłowy samolot, który pozwala na bardzo uniwersalne wykorzystanie.
• Blended-Wing Body – BWM – przypomina kształtem futurystyczne, amerykańskie bombowce. Trójkątna konstrukcja będzie wykorzystywana prawdopodobnie przez bogate osoby chcące zaznać komfortu i dostępu do nowoczesnego transportu.

Wykorzystanie ciekłego wodoru od lat było postulowane jako pomysł, który może odmienić wizerunek tej skrajnie wysokoemisyjnej branży. Lotnictwo zmaga się jednak z tymi samymi problemami, co każdy inny sektor. W tym momencie przeszkodą jest brak odpowiedniej technologii – AirBus planuje swoje rewolucje na rok 2035.

Takie ramy czasowe nie prezentują optymistycznej wizji. Mamy jednak nadzieję, że za 15 lat pierwsze maszyny na prąd będą już wzbijały się w powietrze na całym świecie. Nie wiadomo, jak bardzo zmieni się zdolność do przechowywania energii elektrycznej w trakcie oczekiwania na wodorowe samoloty. Ciekły wodór może być także zbawieniem dla transportu naziemnego, jednak odpowiednie technologie są dopiero na wczesnym etapie rozwoju. Być może to właśnie tego typu rozwiązanie miał na myśli Bill Gates.

Samochody emitują szczególnie szkodliwe środki do atmosfery – oczywiście nie chodzi tu o słynne „chemtrailsy”

À propos Billa Gatesa, który sam jest obiektem licznych teorii spiskowych – jednym z najczęstszych tematów w tym obszarze są chemtrails, czyli smugi chemiczne. Mają one rzekomo służyć do rozprowadzania przez samoloty chemikaliów, które uszkadzają żywność, pogarszają zdrowie ludności i osłabiają ją lub kontrolują. Oczywiście środowiska naukowe zdecydowanie negują zasadność takiej teorii, jednak warto w tym miejscu zwrócić uwagę na jej genezę.

Owszem, samoloty zostawiają na niebie smugi – są one jednak potencjalnie szkodliwe z zupełnie innych względów. Wyglądają one spektakularnie, często przyjmując formę sporych chmur. Ich istnienie wynika jednak z bardzo podstawowych procesów fizycznych. Na wysokościach panują zupełnie inne warunki niż na ziemi, a samolot poruszający się w zimnym otoczeniu tworzy tego typu smugi ze względu na kondensację pary wodnej.

Silniki odrzutowe produkują tlenki azotu (NO_X), tlenki siarki (SO_X), dwutlenek węgla (CO₂), tlenek węgla (CO) oraz niespalone węglowodory (UHC) i cząstki stałe (PM). Ich skutkiem jest występowanie w atmosferze kwaśnych deszczy, smogu fotochemicznego, a także ozonu troposferycznego (źródło: Małgorzata Pawlak, Michał Kuźniar – Problematyka emisji toksycznych składników silników lotniczych).

Jakkolwiek te pierwsze są dosyć znane opinii publicznej, tak kolejne na liście zjawiska coraz częściej zaczynają dotyczyć naszej rzeczywistości. Smog fotochemiczny występuje przede wszystkim w dużych miastach, gdzie znacząco pogarsza jakość życia. Ozon troposferyczny może być natomiast bardzo toksyczny dla organizmów żywych. Każdy lot samolotem dokłada więc kolejną cegiełkę, która w końcu doprowadzi do występowania znaczących ilości negatywnych zjawisk klimatycznych w Polsce i na świecie. Smog jest u nas problemem od dawna – rośnie także zagrożenie ze strony kwaśnych deszczy.

Flygskam – samoloty elektryczne to zbawienie dla ekologii

W Skandynawii dostrzegamy trend odwrotny do polskiego zafascynowania możliwością dalekich lotów. Znalazło to odzwierciedlenie w nomenklaturze psychologicznej – zjawisko nazywane w języku szwedzkim flygskam oznacza odczuwanie wstydu związanego z lotami samolotem.

Jest to uwarunkowane ekologicznym podejściem do życia – kosztem swoich przyjemności, szans na rozwój i eksplorację, ludzie decydują się na alternatywny transport. To bardzo korzystne dla środowiska – szczególnie w dużej skali. Loty krajowe można z powodzeniem zastąpić na przykład siecią szybkiej kolei. Szwedzi doskonale rozumieją, w jaki sposób wspierać rozwój proekologicznych rozwiązań, i aktywnie przyczyniają się do ratowania klimatu.

Inwestycje mające zredukować emisję CO₂ działają także w Polsce. Samoloty elektryczne będą szansą dla wielu osób na powrót do podróżowania, szczególnie jeśli połączy się je z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii. Flygskam może się wydawać wydmuszką z kategorii tak zwanych problemów pierwszego świata, jednak zyskuje coraz więcej zwolenników. Szwecja stawia na komunikację torową – idzie im to świetnie, co może potwierdzić każdy, kto odwiedził w ostatnich latach region Skandynawii. Z drugiej strony rządowe projekty raczej nie odnoszą się z takim entuzjazmem do tworzenia zielonych alternatyw w lotnictwie. Obecnie wygląda na to, że zjawisko wstydu przed lataniem na lata pozostanie w świadomości konsumentów z północnej Europy.

Kompensacja klimatyczna nie wystarczy

Wiele przewoźników pozwala swoim klientom na opłacenie tzw. kompensaty klimatycznej. Jest to dodatkowa kwota do biletu – często kilka złotych, nawet groszy – która daje szansę na zredukowanie szkodliwego wpływu CO₂ na klimat. Nie działa to jednak tak dobrze, jak wygląda to na papierze.

Opłaty tego rodzaju nigdy nie pozwolą na „odczarowanie” tragicznego rozmiaru emisji CO₂ i innych szkodliwych substancji do atmosfery. Przeważnie jest to podatek psychologiczny – lecimy, ale ze świadomością, że przynajmniej w jakiś sposób pomagamy środowisku.

Bynajmniej nie chodzi jednak o to, by przestać latać – chociaż to najprostsza droga do redukcji emisji z tej dziedziny transportu. Wygląda na to, że w dobie świadomości ekologicznej można działać na różnych płaszczyznach. Tak jak AirBus i Tesla – myśląc o nowych rozwiązaniach, rozwijając nowe technologie, wspierając wizje wielkich ludzi. Możemy też zainspirować się społeczeństwami północnej Europy, które coraz częściej rezygnują z latania. To pierwsze ma szanse powodzenia w dalekiej przyszłości – teraz możemy za to skorzystać z alternatywy w postaci niskoemisyjnego pociągu.

Źródła: Electrek, Airbus, opracowanie własne