Avioanele electrice, mai aproape decât crezi: ce trebuie să știi despre transportul aerian ”verde”

Aviația electrică nu este un zbor de lux, primele rute comerciale din SUA fiind programate pentru 2026.

Este posibil să te urci într-un avion electric mai devreme decât îți imaginezi. Primele lansări pentru o companie aeriană majoră sunt programate în 2026, iar țări precum Danemarca și Suedia au anunțat planuri de a face toate zborurile interne fără combustibili fosili până în 2030.

Anul trecut a propulsat industria aviației din ce în ce mai aproape de obiectivul aeronavelor comerciale electrice viabile. United Airlines a anunțat în iulie că va achiziționa 100 de avioane electrice cu 19 locuri, cu emisii zero de la startup-ul suedez Heart Aerospace.

În Europa, parteneriatul EasyJet cu startup-ul american Wright Electric a condus la planuri de dezvoltare pentru Wright 1, un avion comercial de pasageri complet electric, cu 186 de locuri, cu o autonomie de 1300 de km, care urmează să intre în funcțiune în jurul anului 2030. Wright Electric a anunțat planuri pentru un model electric de 100 de locuri, Wright Spirit, care urmează să fie lansat în 2026.

În timp ce aceștia sunt câțiva dintre pionieri, o serie de companii de aviație – de la startup-uri în curs de dezvoltare până la titani din industrie și agenții guvernamentale precum NASA – urmăresc în mod activ avioane comerciale electrice în speranța de a realiza zboruri fără emisii de carbon. Experții spun că traiectoria este o necesitate de mediu în fața unei crize climatice care se agravează.

„Știm că transportul este cel mai mare contributor la emisiile de carbon și la încălzirea globală chiar acum. Și zborul este o mare parte din asta”, spune Jeff Engler, CEO al Wright Electric.

Lukas Kaestner, cofondatorul Sustainable Aero Lab, un accelerator din Germania care mentorează startup-urile globale de aviație sustenabilă, spune că fervoarea actuală a industriei este reprezentativă pentru „noul zeitgeist, în care încălzirea globală a devenit o problemă la care țin un număr tot mai mare de oameni și o problemă pe care oamenii doresc să o vadă rezolvată prin acțiune.”

Banca elvețiană UBS estimează că un sfert din industria aviației civile va fi hibridă sau complet electrică până în 2035. Cursa pentru declanșarea zborurilor comerciale electrice este pornită – iată cum stau lucrurile.

De ce aviația electrică decolează acum

Sectorul aviației a pompat aproximativ un miliard de tone de CO2 în atmosferă anual, înainte de pandemie, sau aproximativ 3% din emisiile de dioxid de carbon ale lumii. Dacă este lăsată necontrolată pe traiectoria actuală de creștere rapidă, cantitatea de carbon din avioane se estimează că se va tripla până în 2050.

Acest lucru pune industria în contradicție cu termenul limită de emisii nete de carbon zero pentru 2050 stabilit de ONU. În octombrie, majoritatea companiilor aeriene globale importante au semnat pentru a îndeplini acest obiectiv, dar limitările tehnologiei actuale a aeronavelor bazate pe combustibili fosili reprezintă un regres pentru astfel de obiective de decarbonizare.

Venkat Viswanathan, profesor de inginerie mecanică la Universitatea Carnegie Mellon și expert în bateriile de aviație, spune că energia bateriei electrice „va oferi o cale de abordare a emisiilor, cel puțin pentru o parte semnificativă a aviației”. Cu toate acestea, el adaugă un avertisment că ea singură nu va rezolva criza carbonului: „Cred că trebuie să existe multe alte piese – multe alte tehnologii concurente – care trebuie luate în considerare pentru întregul arc al viitorului aviației”.

Întinderea aviației către energia curată coincide și cu alte domenii de transport. „În schimbarea inevitabilă care s-a întâmplat deja în lumea auto, care se întâmplă în lumea maritimă, vedem aceleași tendințe în domeniul aerospațial”, explică Engler, de la Wright.

În același timp, guvernele stabilesc din ce în ce mai mult politici pentru a introduce o eră mai ecologică pentru aviație. Scandinavia este lider: Danemarca și Suedia vor face toate zborurile interne fără combustibili fosili până în 2030; în Norvegia, este 2040. Între timp, Franța și Austria au adoptat recent interdicții pentru unele zboruri interne pe distanțe scurte.

În Statele Unite, administrația Biden face, de asemenea, un impuls pentru reducerea emisiilor, cu accent pe un sector de transport cu energie curată. Cu toate acestea, activiști pentru schimbările climatice precum Charlie Cray de la Greenpeace spun că politicile SUA „abia acum încep pe pistă”. Cray spune că administrația s-a concentrat prea mult pe combustibilii durabili pentru aviație și mai degrabă „trebuie să acorde prioritate introducerii și adoptării tehnologiilor de motoare electrice pentru rutele mai scurte de pasageri și avioanele de marfă”.

Cum va arăta zborul electric

Avioanele electrice, precum mașinile electrice, se bazează pe electricitatea generată de baterii pentru energie, mai degrabă decât pe combustibilul lichid standard. Cu toate acestea, bateriile de astăzi nu sunt la fel de dense în energie precum combustibilul pentru avioane, necesitând volum și greutate, ceea ce reprezintă provocări aerodinamice semnificative.

În timp ce bateriile care sunt ușoare, dar suficient de puternice pentru avioanele mai mici electrificate, care funcționează pe distanțe mai scurte, sunt din ce în ce mai viabile, Viswanathan spune că pentru avioanele mai mari, sunt necesare progrese mai semnificative ale bateriei sau tehnologii alternative. „Probabil că aveți nevoie de trei, de patru ori greutatea avionului de linie în baterii pentru a putea alimenta asta, motiv pentru care nu le puteți fabrica”, explică el.

În consecință, industria în devenire vizează cel mai imediat zboruri regionale pe distanțe scurte pe avioane mai mici, care se sincronizează cu un segment considerabil de aviație: Aproximativ jumătate din rutele de zbor operate astăzi la nivel mondial au mai puțin de 800 de km.

Avioanele electrice se dovedesc a fi mai economice și pentru companiile aeriene, cu cheltuieli reduse cu combustibil și întreținere. Engler spune: „Pentru companiile aeriene, ne așteptăm la costuri mai mici în timp și pot transfera aceste economii către consumatori”.

Michael Leskinen, președintele United Airlines Ventures – fondul de risc corporativ al companiei aeriene – spune că avioanele ES-19 pe care le cumpără de la Heart Aerospace sunt de 100 de ori mai puțin costisitoare de întreținut, ceea ce oferă „economii operaționale care pot fi transmise clienților noștri”.

Aceste costuri de operare reduse înseamnă că avioanele electrice au potențialul de a revigora rutele pe distanțe scurte către aeroporturi regionale mai mici, care au fost abandonate anterior din cauza nerentabilității. „Avioanele cu nouăsprezece locuri erau norma până acum câteva decenii pentru zborurile regionale, până când costurile au determinat industria să folosească avioane mai mari”, explică Leskinen. El spune că firma aeriană intenționează să folosească ES-19 pe mai mult de 100 de rute regionale ale United, din majoritatea huburilor sale.

Cine sunt principalii jucători

Se estimează că aproximativ 200 de companii globale urmăresc în prezent proiecte de avioane electrice, dintre care câteva au efectuat deja zboruri de testare scurte și de succes. Este un peisaj competitiv diversificat în care startup-urile pot avea un avantaj – Kaestner de la Sustainable Aero Lab spune că startup-urile „se mișcă mai rapid și mult mai flexibile decât cei grei din industrie”.

Avioane electrice mai mici, cu două până la patru persoane, pentru servicii private, corporative și de tip taxi aerian — în principal prin intermediul aeronavelor eVTOL (decolare și aterizare verticală electrică) — sunt deja lansate, cu tehnologia de primă generație susținută de nume mari. precum Boeing, Airbus, NASA și Toyota, împreună cu o serie de startup-uri înfățișate, inclusiv Archer Aviation și Joby Aviation din California, Lilium din Germania și Vertical Aerospace din Marea Britanie. United, American Airlines, Virgin Atlantic și Japan Airlines se numără printre un număr tot mai mare de companii aeriene care au comenzi eVTOL în carte, cu planuri de a debuta un nou tip de serviciu de taxi aerian de îndată ce 2024.

„Peste zece ani, zborul de la LAX la JFK încă nu va fi electric, dar probabil veți putea zbura la aeroport cu un taxi aerian electric la un cost foarte rezonabil și fără emisii”, spune Kaestner.

Avioanele cu șase până la nouă pasageri sunt, de asemenea, aproape de decolare. Israel’s Eviation a dezvoltat un avion electric cu nouă locuri numit Alice, pe care transportatorul regional american Cape Air urmează să îl zboare începând cu anul viitor. Motorul de propulsie electric al lui Alice a fost construit de compania soră MagniX, cu sediul în statul Washington. Transportatorul canadian de hidroavioane Harbour Air testează, de asemenea, sistemul MagniX pentru a-și moderniza flota, cu speranța de a debuta serviciul comercial pe noile hidroavioane electrice în cursul acestui an.

Avioanele mai mari ale United cu 19 locuri de la Heart Aerospace sunt planificate pentru rute interne pe distanțe scurte, din hub-uri precum Chicago și San Francisco, în 2026; Compania aeriană regională din SUA Mesa Airlines și Finnair din Finlanda s-au semnat, de asemenea, pentru achiziționarea Heart’s ES-19.

Cel mai mare avion electric aflat în lucru este Wright Electric, cu 186 de locuri, Wright 1, pe care EasyJet intenționează să-l opereze încă din 2030. Wright a anunțat, de asemenea, planuri în noiembrie pentru Wright Spirit, cu 100 de pasageri, care va moderniza avioanele BAe 146 cu baterii electrice.

Modernizarea avioanelor existente cu tehnologia bateriei este considerată a fi o cale semnificativ mai rapidă prin certificare decât pornirea de la zero. „Ne permite să ajungem pe piață mult mai repede și să începem să influențăm amprenta de carbon a industriei mult mai devreme”, spune Engler. El estimează că modernizarea va reduce procesul de certificare federală la jumătate, dacă nu mai puțin.

Unde merg lucrurile de aici

În afară de obstacolele de inginerie din jurul bateriilor, experții văd și alte bariere împotriva adoptării pe scară largă a avioanelor electrice. Există procese de certificare stricte și lungi cu autoritățile de reglementare, provocări de finanțare și o perioadă de aclimatizare pentru ca publicul să considere noua tehnologie ca fiind sigură.

Și apoi există și problema că aviația electrică, care vizează avioane mai mici și rute mai scurte, nu va pune în cele din urmă tipul de adâncime necesară în obiectivele de reducere a emisiilor ale industriei. „În ceea ce privește emisiile, 95% din amprenta de carbon a industriei este reprezentată de avioane mai mari de 100 de pasageri”, spune Engler, explicând decizia lui Wright Electric de a viza dezvoltarea avioanelor mai mari.

Kaestner observă că, deoarece „operațiunile transcontinentale sau chiar adevărate pe distanță lungă sunt încă în afara domeniului de aplicare pentru viitorul previzibil”, energiile emergente mai curate, cum ar fi combustibilii durabili pentru aviație și, mai departe, energia cu hidrogen, trebuie să fie punctul central al industriei pentru rutele mai lungi.

Tehnologia hibrid-electrică, care combină bateriile cu motoarele tradiționale cu combustibil cu reacție, este o altă strategie promițătoare, companii precum startup-ul din California Ampaire și VoltAero din Franța dezvoltând deja avioane hibride.

„Cred că hibrizii vor fi o punte importantă pentru, sperăm, că, în general, toate electrice mai departe”, spune Viswanathan, care explică că hibrizii ar oferi economii de combustibil și energie, reduceri de emisii și ar ajuta publicul să se simtă confortabil cu electricitatea. zbor, similar cu ceea ce au făcut mașini precum Toyota Prius pentru industria auto.

Experții spun că și consumatorii dețin puterea de cumpărare pentru a contribui la dezvoltarea unei industrie a aviației mai ecologice. În general, Engler spune: „Clienții cer modalități de zbor mai curate, mai ecologice, mai silențioase și mai ieftine.”

Herwig Schuster, de la Greenpeace, spune că călătorii conștienți de mediul înconjurător ar trebui să se gândească de două ori înainte de a zbura și sugerează că sunt necesare mai multe măsuri politice imediate „pentru a aborda emisiile necontrolate din sectorul aviației”, cum ar fi reducerea zborurilor, interzicerea zborurilor pe distanțe scurte, și investiții în moduri alternative de transport mai ecologice, cum ar fi calea ferată. Fără acțiuni mai urgente, el avertizează: „Combustibilii mai ecologici sau avioanele electrice vor asigura doar reduceri ale emisiilor mult prea puține sau mult prea târziu pentru cererea de astăzi”.