science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe vliegende auto's kunnen helpen in de strijd tegen klimaatverandering

Heb je ooit vast gezeten in het verkeer en zou je willen dat je in een vliegende auto boven de patstelling kon zoomen? Een nieuwe studie voorspelt dat deze futuristische voertuigen goed kunnen zijn voor je woon-werkverkeer en goed voor het milieu, zolang ze worden gebruikt voor langeafstandsritten met meerdere carpoolmaatjes.

de bevinding, dinsdag gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie , zou kunnen helpen bij de ontwikkeling van vliegende auto's, zodat ze meer gemeen hebben met een plug-in elektrisch voertuig dan met een benzineslurpende SUV.

"We hadden niet gedacht dat vliegende auto's een rol zouden spelen in een duurzaam mobiliteitssysteem, " zei studieleider Akshat Kasliwal, een afgestudeerde student aan het Center for Sustainable Systems van de Universiteit van Michigan. "We waren verrast om te zien dat ze dat doen."

Deze vliegende auto's, officieel bekend als verticale start- en landingsvliegtuigen, of VTOL's (uitgesproken als "v-tolls") - zullen de komende jaren niet regelmatig van de grond komen, minstens. Maar ingenieurs hebben al een vrij goed idee van hoe ze zouden werken.

In het algemeen, ze zouden hun vluchten beginnen door recht in de lucht te stijgen als een helikopter, klim dan naar minimaal 1, 000 voet. Zodra ze kruishoogte hebben bereikt, ze kunnen ongeveer 150 mijl per uur vliegen. Als het tijd is om te landen, de laatste afdaling zou ook verticaal zijn.

Een VTOL kan in en uit krappe ruimtes komen. De hoeveelheid onroerend goed die nodig is om vier schoolbussen naast elkaar te parkeren, zou meer dan genoeg zijn.

Maar zou een VTOL qua uitstoot van broeikasgassen kunnen concurreren met traditionele auto's?

Dit is een belangrijke overweging, omdat wetenschappers zeggen dat de wereld binnen het komende decennium moet beginnen met het verminderen van haar totale uitstoot om de ergste effecten van klimaatverandering te voorkomen. Tegen 2050 of zo, ze zeggen, de netto CO2-uitstoot zal bijna nul moeten zijn.

Het opruimen van het transportsysteem zal daar een groot deel van uitmaken. Transport is verantwoordelijk voor 28% van de uitstoot van broeikasgassen in de VS, en 60% van die emissies is afkomstig van lichte voertuigen zoals personenauto's, volgens het Amerikaanse Environmental Protection Agency.

Om te zien of vliegende auto's een rol kunnen spelen in een duurzame toekomst, Kasliwal en zijn co-auteurs van de Universiteit van Michigan en Ford Motor Co. vergeleken een hypothetische vliegende auto op batterijen met twee voertuigen die over de grond rijden:een gewone auto aangedreven door een verbrandingsmotor, en een elektrische auto op batterijen.

De onderzoekers simuleerden verschillende scenario's.

Eerst, ze hielden rekening met de uitstoot die elk type auto zou produceren als er één passagier in zou zitten. De gewone auto stoot broeikasgassen uit via de uitlaat. De elektrische auto en de vliegende auto zouden niet rechtstreeks emissies produceren, dus hielden de onderzoekers rekening met de vervuiling die gepaard gaat met het opwekken van de elektriciteit die nodig is om ze van stroom te voorzien.

Voor korte ritten tot 35 kilometer (ongeveer 22 mijl), de gewone auto produceerde minder uitstoot dan de vliegende auto. Voor langere reizen, de vliegende auto was schoner te bedienen.

Maar in deze analyse de vliegende auto kan nooit tippen aan de lage uitstoot van de elektrische auto. In feite, het kwam niet eens in de buurt tenzij de reis meer dan 120 km (ongeveer 75 mijl) was.

Een nieuwe generatie vliegende auto's gaat de lucht in. Maar zonder de auto's"

Echter, de onderzoekers merkten op dat mensen niet altijd alleen zullen reizen. Dus herschreven ze hun berekeningen, ervan uitgaande dat de gewone auto en de elektrische auto 1,54 passagiers hadden (wat het werkelijke gemiddelde in de VS is) en dat de vliegende auto 3 passagiers had (exclusief de piloot).

Toen ze rekening hielden met de uitstoot van broeikasgassen per passagier voor een reis van 100 km (ongeveer 60 mijl), ze ontdekten dat de vliegende auto 52% schoner was dan de gewone auto en 6% schoner dan de elektrische auto.

De sleutel voor de vliegende auto is om voldoende tijd in de lucht door te brengen - en genoeg passagiers te vervoeren - om de emissies die tijdens het opstijgen en landen worden geproduceerd te rechtvaardigen.

"Je kunt de uitstoot in wezen meer spreiden per persoon, " zei co-auteur van de studie Jim Gawron, een afgestudeerde student aan de Michigan's School for Environment and Sustainability en de Ross School of Business. Als u meerdere passagiers heeft, kunt u ook "meer voertuigen van de weg halen, " hij zei.

Deze bevindingen suggereren dat vliegende auto's duurzamer zouden zijn als ze zouden worden gebruikt als taxidiensten voor deelritten, zeiden de auteurs van de studie.

Passagiers moeten worden gemotiveerd om vliegende auto's te gebruiken, omdat ze deze sneller op hun bestemming kunnen krijgen, zei Kasliwal. VTOL's hebben niet alleen een veel hogere topsnelheid, ze kunnen meer directe routes nemen en dus minder totale mijlen registreren.

Vliegende auto's zouden nog groener kunnen worden als ze meer van hun elektriciteit uit hernieuwbare bronnen halen. Bijvoorbeeld, de auteurs van het onderzoek merkten op dat de emissies voor VTOL's slechts half zo hoog zouden zijn in een plaats als Californië, waar meer fossiele brandstoffen zijn vervangen door hernieuwbare energiebronnen dan in andere staten.

Steven Davis, een aardsysteemwetenschapper aan UC Irvine die niet betrokken was bij het onderzoek, was het erover eens dat vliegende auto's vanuit milieuoogpunt aantrekkelijker kunnen worden naarmate de elektriciteitsopwekking groener wordt. In feite, hij zei, het "kan VTOL's er nog beter uit laten zien in vergelijking met vervoer over land."

Maar R. John Hansman, directeur van het MIT International Centre for Air Transportation, zei dat hoewel de onderzoekers een voordeel hebben geïdentificeerd voor vliegende auto's die langere afstanden afleggen, de meeste mensen nemen geen taxiritten van tientallen kilometers lang.

"Deze (VTOL's) zijn niet erg efficiënt op korte afstand vanwege de inefficiëntie die de VTOL's hebben bij het opstijgen en landen, " zei Hansman, die niet bij het onderzoek betrokken was.

©2019 Los Angeles Times
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.