A közúti közlekedés elektrifikációja látványos ütemben halad, a légiközlekedés azonban továbbra is a legnehezebben zöldíthető ágazatok közé tartozik. Európai kutatók szerint azonban a hibrid-elektromos hajtás új korszakot nyithat a regionális repülésben: négy, az Európai Unió Horizon programja által támogatott kutatási projekt célja egy olyan utasszállító repülőgép fejlesztése, amely akár 30 százalékkal is csökkentheti a károsanyag-kibocsátást, miközben teljesítménye nem marad el a jelenlegi típusokétól. A fejlesztések első demonstrátorának felszállását már 2029-re tervezik.
A repülés még mindig komoly klímavédelmi kihívás
A légiközlekedés jelenleg a globális szén-dioxid-kibocsátás mintegy 2,5 százalékáért felelős. Bár ez első pillantásra nem tűnik kiemelkedően magas aránynak, a repülések számának folyamatos növekedése miatt a kibocsátás évről évre emelkedik. Ráadásul a nagy magasságban kibocsátott égéstermékek a légkörre is erőteljesebb felmelegítő hatást gyakorolnak, mint a földfelszínen keletkező emisszió.
Miközben az autóipar egyre gyorsabban áll át elektromos hajtásra, a repülőgépipar jóval hosszabb fejlesztési ciklusokkal dolgozik, ezért a dekarbonizáció is lassabban halad.
Négy kutatási projekt, egy közös cél
A változást a Clean Aviation közös európai kezdeményezés támogatja, amely az Európai Bizottság és a repülőgépipar együttműködésében jött létre.
A program négy egymásra épülő kutatási projektet fog össze:
• PHARES – a hibrid-elektromos hajtásrendszer fejlesztése;
• OSYRYS – a teljes elektromos rendszer újratervezése;
• HERACLES – az egyes technológiák integrálása egyetlen repülőgép-koncepcióba;
• DEMETRA – a teljes rendszer repülési demonstrátora.
A cél, hogy 2035-re forgalomba állhasson az első hibrid-elektromos regionális utasszállító.
Miért nem lehet egyszerűen elektromos repülőgépet építeni?
A válasz meglepően egyszerű: a mai akkumulátorok energiasűrűsége még messze nem elegendő.
Egy kizárólag akkumulátorokkal működő regionális repülőgép esetében a szükséges energiatárolás olyan nagy tömeget jelentene, hogy alig maradna hely az utasoknak vagy a rakománynak.
Ezért választják a kutatók a hibrid megoldást.
A felszállás és az emelkedés során – amikor a legnagyobb teljesítményre van szükség – az elektromos hajtás is besegítene a hagyományos gázturbinás rendszernek, míg az utazómagasságon a két rendszer együtt biztosítaná az optimális energiafelhasználást.
Nemcsak új hajtómű, hanem teljesen új repülőgép
A fejlesztés jóval túlmutat egy korszerűbb motor megalkotásán.
Az új rendszerhez teljesen új elektromos architektúrára van szükség. A jelenlegi regionális repülőgépek fedélzeti rendszerei legfeljebb 115 voltos feszültséggel működnek, a hibrid-elektromos hajtás azonban már 800 voltos rendszer bevezetését teszi szükségessé.
Ez nemcsak az energiaelosztást alakítja át gyökeresen, hanem a biztonsági előírásokat és a légialkalmassági tanúsítás folyamatát is.
Éppen ezért az Európai Unió Repülésbiztonsági Ügynöksége (EASA) már a fejlesztések korai szakaszában részt vesz a munkában, hogy az új technológiák később gyorsabban kaphassanak engedélyt.
Már a fenntartható üzemanyagokra is készülnek
A kutatók nem csupán az elektromos hajtásra építenek.
A fejlesztés alatt álló hajtóművet eleve úgy tervezik, hogy 100 százalékban fenntartható repülőgép-üzemanyaggal (SAF) is működhessen.
Ez azt jelenti, hogy a hibrid-elektromos hajtás és az alternatív üzemanyagok együttes alkalmazása tovább csökkentheti a légiközlekedés környezeti terhelését.
Mit jelenthet ez az utasok számára?
Ha a fejlesztések a tervek szerint haladnak, az évtized végére felszállhat az első teljes demonstrátor, a kereskedelmi forgalomban pedig 2035 körül jelenhetnek meg az első hibrid-elektromos regionális utasszállítók.
A technológia várhatóan először a rövidebb európai útvonalakon jelenik meg, ahol a regionális repülőgépek ma is kulcsszerepet töltenek be.
A kutatók szerint ezek a fejlesztések jelenthetik azt az átmeneti lépcsőt, amely a jelenlegi repülőgépek és a jövő teljesen kibocsátásmentes légiközlekedése között hidat képezhet.
A cikk a Horizon Magazine eredeti írása alapján készült. A kutatásokat az Európai Unió Horizon kutatási és innovációs programja finanszírozza.
