Giám đốc chuyên về hàng không vũ trụ tại Đại học Cranfied của Anh khẳng định, mục tiêu duy trì carbon ở mức 0 luôn là “ưu tiên hàng đầu” của các quốc gia trên thế giới. Theo Cơ quan Năng lượng quốc tế, lượng khí thải CO2 của ngành hàng không đã tăng rất nhanh trong 2 thập kỷ qua, lên tới mức 1 gigatonne trong năm 2019, tương đương 2,8% tổng khí thải CO2 từ động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Trong khi đó, Tổ chức quốc tế về Bảo tồn thiên nhiên đánh giá, ngành hàng không là một trong những nguồn phát thải nhà kính gây biến đổi khí hậu toàn cầu nhanh nhất. Do vậy, yêu cầu cấp thiết đặt ra đối với các nhà sản xuất máy bay là cần phải tìm kiếm một nguồn năng lượng khác thay thế hiệu quả và thân thiện với môi trường hơn. Sự thay đổi này là tất yếu, phù hợp với cuộc cách mạng vì môi trường đang diễn ra trong lĩnh vực giao thông toàn cầu.
Phương tiện bay sử dụng điện, pin nhiên liệu hydrogen hay được làm bằng vật liệu tổng hợp công nghệ cao có tính năng bền, nhẹ... là xu hướng mới nhất khi chế tạo máy bay thương mại hiện nay. Đặc biệt, máy bay điện có thể cung cấp quy mô chuyển đổi cần thiết và rất nhiều công ty đang chạy đua để phát triển chúng. Động cơ đẩy điện không chỉ giúp loại bỏ khí thải carbon trực tiếp mà còn có thể giảm chi phí nhiên liệu lên đến 90%, chi phí bảo trì tới 50% và tiếng ồn gần 70%. Các cánh quạt điện giúp tăng lực nâng trong quá trình cất cánh, cho phép tạo ra các cánh nhỏ hơn và hiệu quả tổng thể cao hơn.
Một số hãng sản xuất máy bay lớn trên thế giới đang có ý định tham gia thị trưởng sản xuất máy bay điện đó là: Airbus, Ampaire, MagniX và Efining. Tất cả máy bay họ sản xuất thử nghiệm đều dành cho các chuyến bay tư nhân và đang tìm kiếm chứng nhận từ Cục Hàng không Liên bang Hoa Kỳ. Cape Air, một trong những hãng hàng không lớn nhất trong khu vực, dự kiến sẽ là một trong những khách hàng đầu tiên, với kế hoạch mua loại máy bay điện 9 hành khách Alice. Cape Air không chỉ quan tâm đến lợi ích môi trường mà còn tiết kiệm tiềm năng chi phí vận hành. Động cơ điện nói chung có tuổi thọ cao hơn so với động cơ chạy bằng nhiên liệu hydrocacbon trong máy bay hiện tại của họ, cần đại tu ở 20.000 giờ so với 2.000 giờ hiện nay.
Một số máy bay điện đang được thế giới quan tâm đó là: Máy bay điện “Spirit of Innovation” của Rolls-Royce và Máy bay điện Maxwell X-57 của NASA.
Phương tiện bay sử dụng điện, pin nhiên liệu hydrogen hay được làm bằng vật liệu tổng hợp công nghệ cao có tính năng bền, nhẹ... là xu hướng mới nhất khi chế tạo máy bay thương mại hiện nay. Đặc biệt, máy bay điện có thể cung cấp quy mô chuyển đổi cần thiết và rất nhiều công ty đang chạy đua để phát triển chúng. Động cơ đẩy điện không chỉ giúp loại bỏ khí thải carbon trực tiếp mà còn có thể giảm chi phí nhiên liệu lên đến 90%, chi phí bảo trì tới 50% và tiếng ồn gần 70%. Các cánh quạt điện giúp tăng lực nâng trong quá trình cất cánh, cho phép tạo ra các cánh nhỏ hơn và hiệu quả tổng thể cao hơn.
Một số hãng sản xuất máy bay lớn trên thế giới đang có ý định tham gia thị trưởng sản xuất máy bay điện đó là: Airbus, Ampaire, MagniX và Efining. Tất cả máy bay họ sản xuất thử nghiệm đều dành cho các chuyến bay tư nhân và đang tìm kiếm chứng nhận từ Cục Hàng không Liên bang Hoa Kỳ. Cape Air, một trong những hãng hàng không lớn nhất trong khu vực, dự kiến sẽ là một trong những khách hàng đầu tiên, với kế hoạch mua loại máy bay điện 9 hành khách Alice. Cape Air không chỉ quan tâm đến lợi ích môi trường mà còn tiết kiệm tiềm năng chi phí vận hành. Động cơ điện nói chung có tuổi thọ cao hơn so với động cơ chạy bằng nhiên liệu hydrocacbon trong máy bay hiện tại của họ, cần đại tu ở 20.000 giờ so với 2.000 giờ hiện nay.
Một số máy bay điện đang được thế giới quan tâm đó là: Máy bay điện “Spirit of Innovation” của Rolls-Royce và Máy bay điện Maxwell X-57 của NASA.
.jpg)
Hình 1. Mẫu máy bay điện Spirit of Innovation có tốc độ tối đa 623 km/h. Ảnh: Rolls-Royce
Theo Rolls-Royce, Spirit of Innovation đã lập 3 kỷ lục thế giới mới ở tốc độ tối đa dành cho máy bay điện (623km/h), thời gian bay lên độ cao 3.000 m nhanh nhất (202 giây) và tốc độ nhanh nhất trên quãng đường 15 km (292,8 km/h). Mẫu máy bay điện này sử dụng hệ truyền động điện 400 kW và hệ thống pin có mật độ năng lượng cao nhất từng được lắp ráp trong ngành hàng không.
Trong khi đó, NASA cho biết điểm nổi bật của Máy bay điện Maxwell X-57 của họ đó là “một chiếc máy bay thử nghiệm nhỏ, chạy bằng điện, công nghệ hoàn toàn bằng điện sẽ giúp quá trình bay ít ô nhiễm hơn, yên tĩnh hơn và bền vững hơn. Máy bay sử dụng 12 động cơ điện nhỏ đặt trên cánh để tăng lưu lượng luồng khí, giúp cánh tạo ra lực nâng ngay cả khi máy bay bay chậm”. Hiện nay, máy bay điện Maxwell X-57 của hãng đang được phát triển, thay thế các cánh thông thường bằng những cánh ngắn hơn có một bộ cánh quạt điện phân tán. Theo NASA, trên máy bay phản lực thông thường, cánh phải đủ lớn để tạo lực nâng khi máy bay di chuyển ở tốc độ thấp, nhưng diện tích bề mặt lớn sẽ tạo thêm lực cản ở tốc độ cao hơn. Các cánh quạt điện giúp tăng lực nâng trong quá trình cất cánh, cho phép tạo ra các cánh nhỏ hơn và hiệu quả tổng thể cao hơn.
Hình 2. Chiếc máy bay Maxwell X-57 chạy hoàn toàn bằng điện. Ảnh: nasa.gov
Trong thực tế, máy bay điện bị hạn chế bởi công nghệ pin không đủ cung cấp năng lượng cho chuyến bay dài. Các loại pin tốt nhất hiện nay tiêu thụ ít năng lượng hơn so với nhiên liệu truyền thống: cường độ năng lượng 250 watt/kg so với 12.000 watt-giờ/kg đối với nhiên liệu máy bay. Do đó, pin cần thiết cho một chuyến bay nhất định nặng hơn nhiều so với nhiên liệu tiêu chuẩn và chiếm nhiều không gian hơn. Khoảng một nửa tổng số chuyến bay trên toàn cầu có quãng đường dưới 800 km, dự kiến sẽ nằm trong phạm vi hoạt động của máy bay điện chạy bằng pin vào năm 2025.
Hàng không điện phải đối mặt với các rào cản về chi phí và quy định, nhưng các nhà đầu tư, cơ sở ươm tạo, tập đoàn và chính phủ hào hứng với tiến bộ của công nghệ này đang đầu tư đáng kể vào sự phát triển của nó - khoảng 250 triệu USD đã được đầu tư vào các công ty khởi nghiệp hàng không điện từ năm 2017 đến năm 2019. Theo bà Jo Dardenne, nhà quản lý hàng không thuộc tổ chức vận động Giao thông và Môi trường (T&E) tại Brussels (Bỉ) cho rằng, nếu có thể ứng dụng công nghệ nhiên liệu hàng không thân thiện môi trường vào các chuyến bay đường dài thì khả năng giảm phát thải của toàn ngành sẽ cao hơn. Do vậy, máy bay điện chính là một xu hướng công nghệ mới nhằm phát triển một nguồn nhiên liệu hàng không bền vững trong tương lai.
Nguồn: Văn phòng Viện Nghiên cứu sáng chế và Khai thác công nghệ./.
