211service.com
Potrzebujemy samolotów napędzanych energią jądrową, a nie słonecznych
Jest reklamowany jako triumf energii słonecznej, ale Impuls słoneczny Samolot napędzany energią słoneczną może być również postrzegany jako ilustracja tego, jak niesamowite są paliwa płynne, takie jak paliwo do silników odrzutowych, i jak daleko musiałaby się posunąć technologia słoneczna i akumulatorowa, aby rzucić im wyzwanie. O wiele lepszym pomysłem niż lot z energią słoneczną jest lot z energią jądrową, chociaż nie mam na myśli umieszczania reaktorów jądrowych w samolotach, jak kiedyś proponował rząd USA (patrz te dwa pliki PDF). Wykorzystajmy rozszczepienie do produkcji niskoemisyjnego paliwa.
Samolot Solar Impulse, zasilany kombinacją krystalicznych krzemowych paneli słonecznych i akumulatorów litowo-jonowych, zrobił furorę w zeszłym roku, kiedy wykonał pierwszy na świecie międzykontynentalny lot zasilany energią słoneczną. A tego lata ma polecieć po Stanach Zjednoczonych. Ale kontynenty, pomiędzy którymi podróżował — samolot przeleciał z Hiszpanii do Maroka — prawie się zetknęły. A samolot przeleci przez Stany Zjednoczone w pięciu odcinkach. Samolot przewozi tylko jedną osobę, ale jego rozpiętość skrzydeł jest równa rozpiętości jumbo jeta, który zapewnia niezbędną siłę nośną i powierzchnię dla paneli słonecznych.
Są pewne rzeczy, do których panele słoneczne są dobre, ale nie są dobre dla samolotów pasażerskich. Energia światła słonecznego jest zbyt rozproszona. Panel słoneczny o powierzchni metra kwadratowego generuje mniej niż 200 watów w pełnym słońcu. Dla porównania, mały, półmetrowy generator zasilany benzyną może generować 3500 watów. Może działać przez 24 godziny – przy połowie mocy – na mniej niż 12 galonach paliwa. Panel słoneczny oczywiście przestaje działać w nocy. Jeśli może generować dodatkową energię w ciągu dnia, można ją przechowywać w bateriach. Ale akumulatory przechowują tylko około 1/100 tej samej ilości energii co benzyna. (Nawiasem mówiąc, jedną z zalet energii jądrowej jest to, że z uranu w elektrowni można uzyskać około milion razy więcej energii niż z oleju napędowego w silniku).
Panele słoneczne mogą być świetne w przypadku niektórych niszowych samolotów. Na przykład lekkie drony wojskowe – przypominające modele samolotów, które żołnierze wystrzeliwują, wyrzucając je w powietrze – są teraz wyposażone w wysokowydajne ogniwa słoneczne, które pozwalają im przebywać w powietrzu znacznie dłużej niż w przypadku samych baterii . Ale nawet podwojenie lub potrojenie wydajności paneli słonecznych i pojemności baterii nie pozwoli tym źródłom zapewnić energii potrzebnej do podniesienia jumbo jeta z San Francisco do Pekinu.
Jeśli mamy mieć linie lotnicze o niskiej emisji dwutlenku węgla, będziemy musieli wytwarzać paliwa płynne ze źródeł niskoemisyjnych. Biopaliwa wytwarzane z cukru lub trawy mogą odegrać pewną rolę w obniżeniu emisji. Ale ich rola jest ograniczona, biorąc pod uwagę energię potrzebną do uprawy i duże ilości wymaganej ziemi (w porządku, z wyjątkiem wodorostów).
Najniższą drogą emisji dwutlenku węgla może być wytwarzanie paliw z dwutlenku węgla i wody przy użyciu energii z lądowych elektrowni słonecznych lub elektrowni jądrowych. Ostatecznie wysokotemperaturowe elektrownie jądrowe, które są obecnie w fazie rozwoju, mogą być jeszcze lepszą opcją – ich ciepło mogłoby być wykorzystywane do przeprowadzania niezbędnych reakcji chemicznych bardziej efektywnie niż mogłaby to zrobić energia elektryczna (patrz Lepszy sposób na uzyskanie wodoru z wody, Bezpieczniejsza energia jądrowa, za połowę ceny , a kraje rozwijające się stawiają na energię jądrową w szybkim tempie ).
Nawiasem mówiąc, energia słoneczna w samochodach napotka te same problemy, co energia słoneczna w samolotach. Można sobie wyobrazić wykorzystanie paneli słonecznych w samochodach do powolnego ładowania akumulatorów, gdy samochody są zaparkowane. Może mógłbyś w ten sposób uzyskać kilka kilowatogodzin dziennie, co wystarczy na krótkie dojazdy w słoneczne dni. Nie można na nim polegać podczas długich podróży. Od tego są paliwa płynne.