Tecnología: ¿Son posibles los aviones eléctricos en el futuro?

Answer 1

Una razón principal: el peso . La densidad de energía del combustible para aviones supera con creces la de cualquier batería. Eso significa que necesitarías llevar mucho más peso para tener un avión eléctrico. Más peso significa exponencialmente más combustible.

Incluso suponiendo que la densidad de energía fuera la misma, el combustible para aviones tiene una propiedad adicional muy útil: una vez que se consume, ya no está en el avión, lo que resulta en una pérdida de peso, lo que reduce el consumo de combustible durante un vuelo. Esto sería imposible con las baterías.

Además de todo eso, las baterías requieren mucho tiempo para recargarse; El tiempo de respuesta para un Airbus A320 es de tan solo media hora. Ninguna batería disponible en el mercado ofrece ese grado de rendimiento.

Suponiendo que se diseñó una batería que haría exactamente lo que un avión alimentado con queroseno podría hacer, existe el problema adicional de la seguridad y la certificación. La industria de la aviación está notoriamente regulada de manera muy estricta, en interés de la seguridad de los pasajeros. Cualquier tecnología nueva para reemplazar los motores a reacción y el combustible para reactores con motores eléctricos y baterías alteraría significativamente la estructura completa de un avión. Antes de que se permita, se deben realizar pruebas rigurosas, que duren al menos una década, antes de que se apruebe para uso comercial civil y se demuestre que es tan seguro y confiable como los motores a reacción.

Vale la pena señalar los siguientes puntos adicionales:
1. Los motores a reacción son extremadamente seguros hoy en día, y cualquier tecnología de reemplazo tendría que cumplir o superar eso.
2. Las aeronaves comerciales son al menos dos órdenes de magnitud más complejas que un automóvil. Hay muchas cosas que pueden salir mal en los aviones. Las comparaciones con los automóviles son inapropiadas.
3. Algunos prototipos para baterías prometen cumplir al menos uno de los requisitos anteriores, sin embargo, un reemplazo necesitaría cumplir con todos los requisitos a la vez.

Dado que ninguno de los hitos establecidos anteriormente ha ocurrido, no esperaría un avión comercial eléctrico en el próximo cuarto de siglo como mínimo, si es que lo hace.

Answer 2

Ya existen. Un avión con energía solar está volando alrededor del mundo en este momento. Puedes comprar drones con batería en Amazon.

Además de los aviones ‘cohete’, que dependen de la masa de productos de combustión rápidamente expulsados ​​para su velocidad de avance, los aviones de hélice y los aviones a reacción dependen de palas de forma aerodinámica que giran rápidamente para expulsar el aire hacia atrás (estoy ignorando el uso de quemadores posteriores en algunos motores de jet).

En los aviones convencionales, el poder para esto es la combustión de combustibles fósiles.

Pero, como se demostró, en una aeronave eléctrica existente, si tiene una fuente de energía para hacer girar un motor eléctrico, puede volar, aunque no tan rápido con la tecnología actual de batería / energía solar.

Postule fuentes de energía eléctrica compactas y livianas que tengan la densidad energética del combustible de aviación, y los aviones eléctricos en realidad serían una mejor opción que los que funcionan con combustibles fósiles.

Answer 3

Las celdas de iones de litio han mejorado aproximadamente un 8% en kWh / peso cada año. Eso significa que cada 5 años, la misma carga necesitaría 1/3 menos de peso.

Ya hay aviones eléctricos, pero tienen muy poco alcance, son pequeños y caros.

La ventaja fundamental de los aviones eléctricos es que no sufren pérdida de potencia con la altitud. En tal escenario, si un avión eléctrico pudiera subir a 28000 pies, podría volar un 50% más rápido que al nivel del mar, utilizando la misma potencia eléctrica. En teoría, un avión eléctrico podría diseñarse para vuelos supersónicos de muy alta altitud, donde el aumento de velocidad es del 200% o más. Elon Musk dice que quiere diseñar uno algún día.

Una vez que Lithium Ion mejora los kWh / peso en un factor de dos, en aproximadamente una década, y se vuelve mucho más barato, calculo que los aviones eléctricos pequeños tendrán mucho sentido, teniendo un alcance superior a 1000Km al principio.

Si surge una tecnología de batería aún mejor, podría acelerar eso.

En tan solo 5 años deberíamos ver los primeros aviones eléctricos de dos plazas con un alcance de más de 400 km.

Esos aviones probablemente también tendrán células solares, lo que aumentará el alcance hasta en un 20% a los vuelos a plena luz del día. Un avión con un ala muy grande podría recibir un impulso aún mayor, como un planeador con energía solar.

El Tesla Gigafactory también podría acelerar esto.

Answer 4

En cuanto a la ingeniería, es factible como un híbrido. Para uso comercial (uso de línea aérea), no estoy convencido de que los paneles de energía solar de hoy sean lo suficientemente potentes. Pero un solo motor de biodiesel que impulsa un generador eléctrico grande que a su vez suministra corriente a 2 turbofans de motor eléctrico de alto bypass tiene sentido y produce suficiente empuje. Un solo motor alimentado con carbón debería quemar (BSFC) entre un 40 y un 45% menos de combustible que un avión bimotor tradicional. Las turbinas de hoy en día pesan de 5 a 6 toneladas cada una. Un biodiésel de alto rendimiento pesaría aproximadamente lo mismo o menos. El problema actual es el peso de los motores eléctricos que necesitan encender los ventiladores de alto bypass. ¿Pueden dos de ellos pesar menos de 3 toneladas cada uno y aún así producir aproximadamente 75 – 80,000 libras de empuje cada uno, operar hasta 8 horas por vuelo, no sobrecalentarse, estar protegidos de los rayos y estar en servicio sin mantenimiento mayor durante aproximadamente 5,000 vuelos? horas

Answer 5

Tenemos aviones eléctricos en este momento. Pero no son muy prácticos, el peso de las baterías es vs la energía que transportan es demasiado baja y limita la carga útil de la aeronave.

Además, las baterías vacías deben llevarse hasta el destino en lugar de quemar el combustible y aligerar el avión para aterrizar. Un peso de aterrizaje mucho más bajo que el peso de despegue es un elemento de diseño clave en los aviones comerciales y cargueros comerciales de larga distancia.

La respuesta de Loring Chien a ¿Qué barreras tenemos que superar para que los aviones eléctricos (comerciales) se conviertan en una alternativa razonable a los aviones de combustible líquido?

En la respuesta anterior, señalo que se necesita un aumento de 80 veces en la densidad de energía de las baterías para igualar el rendimiento del combustible para aviones JP5. Además, de alguna manera necesitamos hacer desaparecer el peso de la batería vacía, o de lo contrario se convierte en al menos otra mejora de 2 veces en la densidad de energía para compensar.

Por lo tanto, habrá aplicaciones de nicho, seguramente para aviones eléctricos, pero no serán convencionales.

Answer 6

La tecnología para la energía eléctrica en los aviones es demasiado joven para la aplicación comercial en este momento.

Los primeros aviones eléctricos aparecieron en modelos controlados por radio hace varias décadas. Aviones eléctricos experimentales que pueden transportar a una o dos personas aparecieron por primera vez hace unos años. No eran prácticos para el transporte a ninguna distancia significativa. En los últimos años se han construido algunos aviones más grandes con capacidad para 2 o incluso 4 personas. Todavía no son prácticos para el transporte a una distancia significativa.

Los automóviles eléctricos tuvieron mucha atención al comienzo de la industria automotriz alrededor de 1900. Luego se fueron a favor de la gasolina y, finalmente, de los motores alternativos diésel. Recientemente se han producido algunos automóviles eléctricos en un volumen relativamente pequeño. Solo pueden recorrer una corta distancia (la mayoría tiene un alcance de menos de 100 millas) antes de recargar. Sin embargo, ha habido un verdadero éxito con los automóviles híbridos de gasolina y eléctricos. Estos usan baterías y motores eléctricos para capturar energía que de otro modo se perdería al frenar y descender y reutilizar la energía cuando sea necesario. Obtienen aproximadamente el mismo kilometraje en la conducción en la ciudad que los automóviles similares en la carretera. Los precios de estos autos son solo ligeramente más altos que los de gasolina similares.

Hay cierta atención al uso de gas híbrido y energía eléctrica en aviones ligeros. No sé si se ha construido alguno, pero si lo hay, es solo un número muy pequeño.

A medida que la tecnología de energía eléctrica mejora, podemos esperar ver más aviones con motor eléctrico producidos, incluidos modelos de producción en lugar de solo experimentales. Esto llevará una cantidad significativa de tiempo, tanto porque la tecnología tiene un largo camino por recorrer antes de ser competitiva con los motores alternativos como también porque el mercado para los nuevos aviones es muy pequeño. No creo que veremos aviones comerciales con motor eléctrico durante mucho tiempo. Esto requerirá una forma completamente nueva de producir y almacenar energía eléctrica, como pequeños reactores de fusión.

Answer 7

Seguro. Hay ferias comerciales para ellos.

Uno de los más famosos es Solar Impulse, que ahora vuela alrededor del mundo. Este avión no solo es eléctrico, también funciona con energía solar.

Answer 8

Se está investigando mucho sobre aviones eléctricos, la razón principal por la que no tenemos aviones eléctricos comerciales es principalmente porque las baterías aún no son lo suficientemente eficientes como para proporcionar la propulsión necesaria para un avión comercial y mantenerlas bajo una restricción de peso realista. .
Aunque me gustaría destacar uno de los proyectos que mi universidad ha realizado en este frente. Volamos con éxito el primer avión completamente eléctrico. Aquí hay información sobre la aeronave y algunas investigaciones pertinentes que están sucediendo en la universidad:
http: //www.poweringimagination.c …

Answer 9

Sí, es posible, aún debe mejorarse, pero funciona, el problema es la distancia.

Helicóptero eléctrico R44 allana el camino para la entrega de órganos – FLYER

Esta batería de algas podría alimentar un Tesla con 200X de carga

Answer 10

Sí, son posibles ahora. Actualmente existen aviones experimentales como el Solar Impulse que intenta volar alrededor del mundo en 6/2015.

Daño en las alas causa impulso solar en Japón | Noticias | DW.DE | 06.04.2015

Answer 11

No como un avión comercial de pasajeros con un alcance útil más allá de aproximadamente 30-50 millas.

Como varios aviones más pequeños y de propósito especial, como drones, reconocimiento y transmisores de radio, sí.

Y si hay un lugar con electricidad barata, como Noruega, y viajes muy cortos, por ejemplo, a una isla en alta mar a unos 10 km de distancia, podría haber un papel para algunos aviones de pasajeros especializados para esos mercados.

Dos de los vuelos muy cortos: 2 minutos de tiempo de vuelo.

La energía por peso y energía por volumen de baterías y supercondensadores es muy mala en comparación con la gasolina o el Jet-A.

Answer 12

Dos pilotos suizos hacen un viaje alrededor del mundo sin combustible en un avión con energía solar. Noticias emocionantes: el histórico vuelo del avión con energía solar es solo el comienzo de la misión – NBC News

Answer 13

Ya hay numerosos aviones eléctricos experimentales, como:

El eléctrico Long EZ:
El hidroavión eléctrico:

Answer 14

No en el futuro próximo. Casi todas las aeronaves que vuelan en esta década usan motores turbofan que necesitan combustible para la combustión. Tal vez si de alguna manera hacen que los aviones turbopropulsores sean eléctricos, eso sería increíble.
para su información, ya hay prototipos de aviones eléctricos de 1-2 plazas en desarrollo.

Answer 15

Los aviones eléctricos ya están volando.

Creo que te refieres a aviones comerciales del tamaño de pasajeros, ¿verdad?

Yo digo por qué no? ‘futuro’ podría significar dentro de 50 años o 100 o incluso 1000 años a partir de ahora. Creo que para entonces será posible.

Si quieres decir … en los próximos cinco, diez años, entonces no. ¿Veinte? Tal vez.