Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Bliv klar til start i elektriske fly, næste transportforstyrrelse

Mulige kortdistance-elektriske fly har en rækkevidde på 500 km og 1, 000 km omkring Melbourne, Sydney og Brisbane. Kredit:Forfatter angivet

Flyt elbiler til side, en anden forstyrrelse, der skal opstå i det næste årti, bliver ignoreret i aktuelle australske transportinfrastrukturdebatter:elektrisk luftfart. Elektrisk flyteknologi udvikler sig hurtigt lokalt og i udlandet, med det formål potentielt at reducere emissioner og driftsomkostninger med over 75 %. Andre lande planlægger allerede 100 % elektriske kortdistanceflyflåder inden for et par årtier.

Australien er stærkt afhængig af lufttransport. Landet har flest indenlandske flysæder pr. person i verden. Vi har også set antallet af flypassagerer fordoblet i løbet af de sidste 20 år.

Infrastrukturprojekter er typisk planlagt 20 eller flere år frem i tiden. Dette gør det vigtigere end nogensinde før, at vi begynder at bruge en forstyrrende linse i planlægningen. Det er på tide at begynde at tage højde for elektrisk luftfart, hvis vi skal udnytte dens potentielle økonomiske og miljømæssige fordele.

Hvad kan disse fly gøre?

Der er to hovedtyper af elektriske fly:kortdistancefly og køretøjer til vertikal start og landing (VTOL). inklusive droner.

Det centrale spørgsmål, der påvirker optagelsen af ​​elektriske fly, er behovet for at sikre tilstrækkelig batterienergitæthed til at understøtte kommercielle flyvninger. Mens nogle store hindringer stadig mangler at blive overvundet, vi vil sandsynligvis se elektriske kortdistanceflyvninger lokalt inden 2030. Lille, to-til-fire-sæder, elektriske fly flyver allerede i Australien i dag.

En scanning af den globale udvikling af elektriske fly tyder på, at hurtige fremskridt sandsynligvis er i løbet af det kommende årti. Inden 2022, ni-sæders fly kunne lave kortdistanceflyvninger (500-1, 000 km) flyvninger. Før 2030, små til mellemstore fly med 150 sæder kunne flyve op til 500 kilometer. Kortrækkende (100-250 km) VTOL-fly kan også blive levedygtige i 2020'erne.

Hvis disse gennembrud sker, vi kunne se små, kommerciel, elektriske fly, der opererer på nogle af Australiens travleste flyruter, inklusive Sydney-Melbourne eller Brisbane, samt åbne op for nye, omkostningseffektive rejseruter til og fra det regionale Australien.

Hvorfor gå elektrisk?

Ud over nye eksportmuligheder, som vist af MagniX, elektrisk flyvning kunne i høj grad reducere de økonomiske og miljømæssige omkostninger ved lufttransport i Australien.

To hovedkomponenter af de nuværende flyselskabers omkostninger er brændstof (27 %) og vedligeholdelse (11 %). Elektriske fly kunne levere betydelige prisreduktioner gennem reducerede energi- og vedligeholdelsesomkostninger.

Kortdistance-elektriske fly er særligt overbevisende på grund af den iboende energieffektivitet, enkelhed og lang levetid af den batteridrevne motor og drivlinje. Ingen alternative brændstofkilder kan give samme niveau af besparelser.

Med konventionelle fly, en høj passager, højfrekvent model kommer med en begrænsende miljøomkostning ved brændstofbrænding. Mindre elektriske fly kan undgå brændstofomkostninger og emissioner som følge af højfrekvente servicemodeller. Dette kan føre til øget konkurrence mellem flyselskaber og mellem lufthavne, yderligere sænke omkostningerne.

Hvad er konsekvenserne af denne forstyrrelse?

Lufttransport er generelt organiseret i kombinationer af hub-og-eger eller punkt-til-punkt-modeller. Mindre, mere energieffektive fly tilskynder til punkt-til-punkt-flyvninger, som også kan være egerne på langdistance nav modeller. Det betyder, at elektriske fly kan føre til tjenester med højere frekvens, muliggør mere konkurrencedygtige punkt-til-punkt-flyvninger, og øge spredningen af ​​lufttjenester til mindre lufthavne.

Mens det gavner mindre lufthavne, elektriske fly kunne også forbedre effektiviteten af ​​nogle større lufthavne med begrænsninger.

For eksempel, Australiens største lufthavn, Sydney lufthavn, er effektiv i både drift og omkostninger. Imidlertid, på grund af støj og forurening, fysiske og lovgivningsmæssige begrænsninger – primært flybevægelseshætter og et udgangsforbud – kan føre til overbelastning. Med et betydeligt antal sub-1, 000 km flyvninger med start fra Sydney, støjsvag, nul-emission, elektriske fly kunne overvinde nogle af disse begrænsninger, øge lufthavnens effektivitet og sænke omkostningerne.

Den øgede tilgængelighed af kortdistancetransport, overkommelige flyrejser kunne aktivt konkurrere med andre transporttjenester, herunder højhastighedstog (HSR). Alternativt hvis planlægningen af ​​HSR-projekter tager hensyn til elektrisk luftfart, disse tjenester kunne forbedre forbindelsen ved regionale jernbaneknudepunkter. Dette kunne styrke business cases for HSR-projekter ved at reducere antallet af stop og rejsetider, og øge den samlede netværksdækning.

Hvad med luftfragt?

Elektriske fly kunne også hjælpe med luftfragt. Internationale luftfragtmængder er steget med 80% i de sidste 20 år. Elektriske fly giver mulighed for effektivt at transportere produkter af høj værdi til vigtige regionale transportknudepunkter, samt direkte til forbrugerne via VTOL-køretøjer eller droner.

Hvis det er korrekt planlagt, elektrisk luftfart kunne supplere eksisterende fragttjenester, inklusive vej, sø- og lufttjenester. Dette ville reducere de samlede omkostninger ved at transportere varer af høj værdi.

Planlæg nu den kommende disruption

Elektriske fly kan i væsentlig grad forstyrre kortdistancelufttransporten inden for det næste årti. Hvor hurtigt vil denne teknologi påvirke konventionel infrastruktur? Det er svært at sige i betragtning af de mange ukendte faktorer. Usikkerhederne omfatter step-change teknologier, såsom solid-state batterier, der radikalt kunne accelerere elektriske flys optagelse og kapacitet.

Hvad vi ved i dag er, at Australien allerede kæmper med forstyrrende teknologiske ændringer i energi, telekommunikation og endda andre transportsegmenter. Disse udfordringer fremhæver behovet for at begynde at tage hensyn til disruptiv teknologi ved planlægning af infrastruktur. Hvor vi ser milliarder af dollars blive investeret i teknologisk transformation, vi må antage, at der kommer disruption.

Med elektriske fly har vi lidt tid til at forberede os, så lad os ikke falde bagud med otte bolden igen – som det er sket med elbiler – og begynde at planlægge fremad.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.