Mark Voskuijl er flyingeniør og lektor med spesialisering innen framdrift og konstruksjon ved instituttet for Aerospace Engineering på Delfts tekniske universitet. Han har i en årrekke forsket på flykonstruksjon, både i forhold til selve flyets utforming og den motorteknologien som må til for at flyet i det hele tatt skal kunne forflytte seg.
Selv om det i de siste årene har kommet et lite antall helt elektriske fly på markedet, er Mark Voskuijl overbevist om at kommersielle elektriske fly til passasjertransport ligger et godt stykke inn i framtiden.
Problemet er kort sagt batteriet.
Må ha høyere energiinnhold
– Når vi bygger sivile fly, er det om å gjøre å lage dem så lette så mulig, slik at vi kan transportere flest mulig mennesker og samtidig ha plass til drivstoff. Men energiinnholdet i batterier er bare omkring 200 Wh/kg. Til sammenligning har flydrivstoff et energiinnhold på cirka 12.000 Wh/kg, sier han til ing.dk.
Og det finnes andre utfordringer: Hvis et tradisjonelt passasjerfly skal fly 10.000 kilometer, er halvparten av flyets vekt når det tar av, drivstoff. Efter 10.000 kilometers flygning har vekten altså blitt halvert.
– Men slik fungerer det ikke med elfly, hvor batteriene alltid vil veie det samme. Så høyere vekt betyr større vinger og mer motstand, sier Mark Voskuijl.
Derfor trenger vi batterier med høyere energiinnhold. Forskerne anslår at energiinnholdet må opp til minst 700 Wh/kg før det blir relevant å snakke om helt eller delvis elektriske fly.
- Fremtidens luftfart: Derfor kan elektriske fly være helt perfekt for Norge
Bytt ut de små delene først
I stedet har Mark Voskuijl og hans kolleger på universitet undersøkt hvor batterier først og lettest kan komme inn i flytrafikken. Og de vil det være opplagt å begynne med alt det utstyrer som blir brukt til alt annet enn fremdrift.
Det gjelder for eksempel hydraulikk, som i dag drives med strøm fra en turbin plassert i flyets haleror:
– Men vi blir nødt til å vente på bedre batterier når det gjelder selve framdriften. Vår vurdering er at vi må helt til 2035 før vi ser de første kommersielle elektrisk drevne passasjerflyene. Da vil det det ikke engang være helt elektrisk, men en hybrid, hvor strøm brukes til start. Og når flyet kommer seg opp i lufta, vil det gå over til en forbrenningsmotor. Under innflygning vil batteriene kunne lades opp, sier han. Det tilsvarer hvordan en hybridbil kan samle opp energi til batteriene når man bruker bremsene.
Så selv om de nederlandske forskerne er skeptiske overfor et helt elektrisk passasjerfly, ser de også noen konstruksjonsfordeler ved å bruke strøm. Hybridflyene kan nemlig optimeres slik at forbrenningsmotoren som brukes til framdrift når flyet er luften, kan fungere mer optimalt enn en motor som også skal fungere ved start, hvor det er behov for store krefter (thrust).
Men det er også håp for helt elektriske fly:
– Vi blir nok nødt til å vente på utviklingen av batterier med ekstremt høyt energiinnhold. Det kunne for eksempel være litium-luft-batterier, hvor det teoretiske energiinnholdet er på nivå med flydrivstoff, sier Mark Voskuijl.
Artikkelen er opprinnelig publisert på Ing.dk.
- Les flere av våre artikler om luftfart.
