Wetenschap
Mogelijke korteafstandsvluchten van elektrische vliegtuigen van 500 km en 1, 000 km rond Melbourne, Sydney en Brisbane. Krediet:auteur verstrekt
Zet elektrische auto's opzij, een andere verstoring die in het komende decennium zal plaatsvinden, wordt genegeerd in de huidige debatten over de Australische transportinfrastructuur:elektrische luchtvaart. De elektrische vliegtuigtechnologie ontwikkelt zich snel in binnen- en buitenland, met als doel de emissies en bedrijfskosten mogelijk met meer dan 75% te verminderen. Andere landen plannen al binnen een paar decennia een 100% elektrische vloot voor korteafstandsvliegtuigen.
Australië is sterk afhankelijk van luchtvervoer. Het land heeft de meeste binnenlandse vliegtuigstoelen per persoon ter wereld. We zijn ook getuige geweest van een verdubbeling van het aantal passagiers in de afgelopen 20 jaar.
Infrastructuurprojecten worden doorgaans 20 jaar of langer vooruit gepland. Dit maakt het belangrijker dan ooit dat we een disruptieve lens gaan gebruiken in de planning. Het is tijd om rekening te houden met elektrische luchtvaart als we de potentiële economische en ecologische voordelen ervan willen benutten.
Wat kunnen deze vliegtuigen?
Er zijn twee hoofdtypen elektrische vliegtuigen:korteafstandsvliegtuigen en verticale start- en landingsvoertuigen (VTOL), inclusief drones.
Het belangrijkste probleem dat de introductie van elektrische vliegtuigen beïnvloedt, is de noodzaak om te zorgen voor voldoende batterij-energiedichtheid om commerciële vluchten te ondersteunen. Hoewel er nog enkele belangrijke belemmeringen moeten worden overwonnen, we zullen waarschijnlijk vóór 2030 lokaal elektrische korteafstandsvluchten zien. Klein, twee tot vier zitplaatsen, elektrische vliegtuigen vliegen vandaag al in Australië.
Een scan van de wereldwijde ontwikkeling van elektrische vliegtuigen suggereert dat er de komende tien jaar waarschijnlijk snelle vooruitgang zal worden geboekt. tegen 2022, vliegtuigen met negen zitplaatsen zouden korte afstanden kunnen afleggen (500-1, 000 km) vluchten. vóór 2030, kleine tot middelgrote vliegtuigen met 150 zitplaatsen zouden tot 500 kilometer kunnen vliegen. VTOL-vliegtuigen met een korte afstand (100-250 km) zouden in de jaren 2020 ook levensvatbaar kunnen worden.
Als deze doorbraken optreden, we konden klein zien, reclame, elektrische vliegtuigen die opereren op enkele van de drukste luchtroutes van Australië, inclusief Sydney-Melbourne of Brisbane, evenals het openen van nieuwe, kosteneffectieve reisroutes van en naar regionaal Australië.
Waarom elektrisch gaan?
Naast nieuwe exportmogelijkheden, zoals getoond door MagniX, elektrische luchtvaart zou de financiële en milieukosten van het luchtvervoer in Australië aanzienlijk kunnen verminderen.
Twee belangrijke componenten van de huidige luchtvaartkosten zijn brandstof (27%) en onderhoud (11%). Elektrische vliegtuigen kunnen aanzienlijke prijsverlagingen opleveren door lagere energie- en onderhoudskosten.
Elektrische vliegtuigen voor korte afstanden zijn bijzonder aantrekkelijk gezien de inherente energie-efficiëntie, eenvoud en lange levensduur van de batterijgevoede motor en aandrijflijn. Geen enkele alternatieve brandstofbron kan hetzelfde besparingsniveau opleveren.
Met conventionele vliegtuigen, een hoge passagier, hoogfrequent model wordt geleverd met een beperkende milieukosten voor het verbranden van brandstof. Kleinere elektrische vliegtuigen kunnen de brandstofkosten en emissies als gevolg van hoogfrequente servicemodellen vermijden. Dit kan leiden tot meer concurrentie tussen luchtvaartmaatschappijen en tussen luchthavens, kosten verder verlagen.
Wat zijn de gevolgen van deze verstoring?
Luchtvervoer wordt over het algemeen georganiseerd in combinaties van hub-and-spoke of point-to-point-modellen. Kleiner, energiezuinigere vliegtuigen stimuleren punt-naar-puntvluchten, wat ook de spaken kunnen zijn op langeafstandsnaafmodellen. Dit betekent dat elektrische vliegtuigen kunnen leiden tot diensten met een hogere frequentie, waardoor meer concurrerende point-to-point vluchten, en de verspreiding van luchtdiensten naar kleinere luchthavens te vergroten.
Hoewel ze profiteren van kleinere luchthavens, elektrische vliegtuigen zouden ook de efficiëntie van sommige grotere beperkte luchthavens kunnen verbeteren.
Bijvoorbeeld, De grootste luchthaven van Australië, Sydney Luchthaven, is efficiënt in zowel operaties als kosten. Echter, vanwege geluidsoverlast en vervuiling, fysieke en regelgevende beperkingen – voornamelijk limieten voor vliegtuigbewegingen en een avondklok – kunnen tot congestie leiden. Met een aanzienlijk aantal sub-1, 000km vluchten vanuit Sydney, geluidsarm, geen uitstoot, elektrische vliegtuigen zouden een aantal van deze beperkingen kunnen overwinnen, het verhogen van de efficiëntie van de luchthaven en het verlagen van de kosten.
De toegenomen beschikbaarheid van korte-afstandsvluchten, betaalbare vliegreizen actief kunnen concurreren met andere vervoersdiensten, inclusief hogesnelheidstrein (HSR). Alternatief, als bij de planning van HSR-projecten rekening wordt gehouden met elektrische luchtvaart, deze diensten zouden de connectiviteit op regionale spoorwegknooppunten kunnen verbeteren. Dit zou de businesscases voor HSR-projecten kunnen versterken door het aantal stops en reistijden te verminderen, en het vergroten van de totale netwerkdekking.
Hoe zit het met luchtvracht?
Elektrische vliegtuigen kunnen ook helpen bij luchtvracht. Het internationale luchtvrachtvolume is de afgelopen 20 jaar met 80% toegenomen. Elektrische vliegtuigen bieden de mogelijkheid om hoogwaardige producten efficiënt te vervoeren naar belangrijke regionale vervoersknooppunten, maar ook rechtstreeks naar de consument via VTOL-voertuigen of drones.
Indien goed gepland, elektrische luchtvaart zou een aanvulling kunnen zijn op bestaande vrachtdiensten, inclusief weg, zee- en luchtdiensten. Dit zou de totale kosten van het vervoer van hoogwaardige goederen verlagen.
Plan nu voor de komende verstoring
Elektrische vliegtuigen kunnen het luchtvervoer over korte afstanden de komende tien jaar aanzienlijk verstoren. Hoe snel zal deze technologie de conventionele infrastructuur beïnvloeden? Het is moeilijk te zeggen gezien de vele onbekende factoren. De onzekerheden omvatten stapsgewijze technologieën, zoals solid-state batterijen, die de acceptatie en mogelijkheden van elektrische vliegtuigen radicaal zouden kunnen versnellen.
Wat we vandaag wel weten, is dat Australië al worstelt met ontwrichtende technologische veranderingen in energie, telecommunicatie en zelfs andere vervoerssegmenten. Deze uitdagingen benadrukken de noodzaak om bij het plannen van infrastructuur rekening te gaan houden met disruptieve technologie. Waar we zien dat miljarden dollars worden geïnvesteerd in technologische transformatie, we moeten aannemen dat er verstoring komt.
Met elektrische vliegtuigen hebben we wat tijd om ons voor te bereiden, dus laten we niet opnieuw achter de acht-bal aanlopen - zoals is gebeurd met elektrische auto's - en beginnen vooruit te plannen.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com