هواپیمای برقی؛ انقلابی در صنعت هوانوردی

به گزارش تجارت‌نیوز ، ناسا ابراز امیدوار کرد تا سال 2025 از نسلی از باتری‌های الکتریکی روی هواپیمای برقی برای صنعت هوانوردی جهان استفاده شود که نه تنها ارزان‌تر هستند بلکه می‌توانند 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. باتری‌های حالت جامد همچنین ایمن‌تر و قابل اعتمادتر هستند و احتمال آتش سوزی یا انفجار در آنها کمتر است.

هواپیمای برقی و تحول صنایع هوایی جهان

ناسا امیدوار است باتری‌های 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، شرکت‌های دیگری مانند گوگل و تسلا نیز در حال کار بر روی توسعه باتری‌های حالت جامد هستند. این نشان می‌دهد که این فناوری پتانسیل تبدیل شدن به یک فناوری مهم در آینده را دارد. نسل جدید باتری‌ها می‌تواند تأثیر مثبتی بر محیط زیست داشته باشد و همچنین می‌تواند هزینه سفر هوایی را کاهش دهد. فناوری باتری جدید در حال توسعه توسط ناسا می‌تواند 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 برق‌رسانی به سفرهای هوایی و حذف این گازهای گلخانه‌ای بودند.

اما فناوری فعلی باتری فقط برای برخی از هواپیماهای سبک‌تر مانند پهپادها کار می‌کند. توان یا برد کافی برای هواپیماهای مسافربری را تامین نمی‌کند، به این معنی که آنها کمیاب هستند و به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.

باتری‌های لیتیوم یونی که برای خودروهای الکتریکی و وسایل شخصی استفاده می‌شوند، استانداردهای ایمنی مورد نیاز برای استفاده در هوانوردی را نیز برآورده نمی‌کنند. اشتعال پذیری آنها دلیلی است که نمی‌توانید 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 می‌شود.

باتری حالت جامد چیست و چگونه می‌تواند هواپیما را تامین کند؟

به گزارش یورونیوز ، آژانس فضایی آمریکا در حال توسعه فناوری است که از مواد شیمیایی الکترولیت مایع استفاده نمی‌کند. نگرانی اصلی ایمنی بسیاری از باتری ها. این مواد می‌توانند تحت یک واکنش زنجیره‌ای قرار گیرند که باعث گرم شدن آنها، واکنش بیشتر در اثر گرما و در نهایت آتش گرفتن می‌شود.

پروژه باتری‌های معماری حالت جامد ناسا برای قابلیت شارژ مجدد و ایمنی (SABERS) روی یک جایگزین کار می‌کند. باتری‌های حالت جامد. آنها نه تنها قدرت و کارایی لازم برای هواپیما را دارند، بلکه ساختار محکمی را حتی در صورت آسیب دیدگی حفظ می‌کنند به این معنی که آتش نمی‌گیرند.

نمونه اولیه باتری سلنیوم گوگردی که توسط این پروژه ساخته شده است 500 وات ساعت انرژی به ازای هر کیلوگرم باتری تولید می‌کند. 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 می‌کنند. انرژی یا ظرفیت آن مقداری است که سطل می‌تواند 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 جهش‌هایی در افزایش این نرخ تخلیه با ضریب 10 و سپس 5 بیشتر به عنوان نمونه‌های اولیه بهبود یافته‌اند.

محققان همچنین دریافته‌اند که باتری‌های حالت جامد آن‌ها می‌توانند دمایی دو برابر گرم‌تر از جایگزین‌های لیتیوم یونی را تحمل کنند. طراحی سبک وزن کمک می‌کند تا قدرت بیشتری را در فضای کمتری ذخیره کنید.

روکو ویجیانو، محقق اصلی SABERS، می‌گوید: «این طراحی نه تنها 30 تا 40 درصد از وزن باتری‌ها را حذف می‌کند، بلکه به ما امکان می‌دهد انرژی ذخیره شده را دو برابر یا حتی سه برابر کنیم که بسیار فراتر از توانایی‌های باتری‌های لیتیوم یونی است که در نظر گرفته می شود.»

آیا هواپیماهای با باتری به زودی به واقعیت تبدیل می‌شوند؟

باتری‌های 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 پیشرفت‌های اخیر ناسا در افزایش نرخ تخلیه باتری‌های حالت جامد، برخی از موانعی را که قبلاً بر سر راه هواپیماهای الکتریکی قرار داشتند، از بین برده است.