Légi mobilitás

A városi légi mobilitás fejélődése megállíthatatlan, a függőlegesen fel-, és leszálló (eVTOL) repülőgépeket tucatjával vagy inkább több tucatjával fejlesztik, készülődnek a nagy, hálózatos városi légi mobilitás-szolgáltatók, és a legfejlettebb városokban már tesztüzemek sora zajlik. A müncheni Roland Berger tanácsadó cég 2020-as jelentése 95 folyamatban lévő eVTOL projektet számolt össze a világon.

A helikopterek kényelme a repülőgépek hatékonyságával és az elektromos meghajtás alacsony zaj- és környezeti hatásával kombinálva kétségtelenül a jövő légiközlekedését jelentik.

És persze ott a száz éves tudományos-fantasztikus toposz, a repülő autó, melynek mindeközben mintha halványodna a vonzereje. Ki álmodozna még repülő autókról, ha önvezető, elektromos, áramvonalas buborékdrónokkal utazhat?

Szigorú követelményrendszer

Például Csao-Jang Wang, autóipari, gépészeti, vegyi és anyagmérnök. Aki pontosan tisztában van vele, hogy az elektromos repülő járművek akkumulátoraival szemben számos követelményt támaszt az ipar. Kritikus jellemző a súlyuk, a teljesítményük, és az energiasűrűségük is. Gyorsan és gyakran újratölthetőnek kell lenniük, hogy megfelelő bevételt termeljenek, ami visszahozza a kifejlesztésük csillagászati költségeit. 

"Átlagosan úgy számolhatunk, hogy a rájuk épülő légitaxi-szolgáltatásban mindegyiknek legalább napi 15 utat kell repülnie reggel és további 15-öt este, három-négy emberrel a fedélzetén, nagyjából 80 kilométeres távolságot megtéve" - mondta el az új kutatás vezető szerzője, Csao -Jang Wang, a Pennsylvaniai Állami Egyetem Elektrokémiai Motorközpontjának (ECEC) igazgatója.

Wang és kollégái olyan akkumulátor-prototípust hoztak létre, mely lehetővé teheti a 80 kilométeres távolságot nyújtó eVTOL-utazásokat, 271 wattóra/kilogramm energiasűrűséggel. Az új lítium-ion akkumulátorok a teljes élettartamuk alatt több mint 2000 gyors újratöltési ciklust tesznek lehetővé, és mindösszesen 5-10 perc alatt feltölthetőek.

"A kereskedelemileg is életképes repülő autók első generációs akkumulátorai ezennel elérhetőek" - mondta Wang.

A kulcs a felfűtés

A tudósok 10 mikron vastagságú nikkelfóliákat helyeztek el az akkumulátorban, hogy az gyorsan elérje a 60 Celsius-fokot. Az akkumulátorok fűtése segítheti a gyorstöltést a destruktív lítiumtüskék kialakulásának veszélye nélkül. 

"Az önfűtéses technikánk felfűtési sebessége 1–5 Celsius fok/másodperc, és 0,8 százalékos akkumulátorenergiát fogyaszt minden 10 Celsius-fokos hőmérsékletemelkedéshez. Ugyanakkor a beágyazott nikkelfólia kevesebb, mint 1,5 százalékos plusz súlyt és térfogatot jelent, és kevesebb, mint 0,3 százalékos költséget jelent az alapelemekhez képest" - tette hozzá Wang.

A fejlesztés persze nem állt meg, a még nagyobb energiasűrűségű akkumulátor-megoldások már a láthatáron vannak. A következő generáció 350-400 wattóra/kilogramm energiasűrűséget kínálhat, és a költségeket kilowattóránként 50 USD-re csökkenthetik, a töltési idő 5-10 perc értéken tartása mellett.

"Ez lesz a második generáció, ami már nem csupán a kereskedelmi flotta eVTOL-jait, például a repülő taxikat teszi lehetővé, hanem a magántulajdonban lévő repülő autókat is. Az az álmom, hogy repülő autót vezessek dolgozni, mielőtt visszavonulok" - vázolta Wang. A kutatók a  Joule tudományos folyóiratban tették közzé eredményeiket.

(Forrás: PSU Kép: PSU)

Ez is érdekelhet:

A Lilium új eVTOL légitaxit fejleszt A német Lilium céget és légitaxját már jól ismerhetik és a vállalat nemrég vadonatúj eVTOL tervekkel rukkolt elő, valamint bejelentették, hogy tőzsdére mennek.

Los Angeles városi légimobilitási programot indít, jön a légi tömegközlekedés A nagyvárosi légi közlekedés új formái, főképp emberek szállítására alkalmas önvezető drónokkal már sok helyütt tesztüzemben, vagy bevezetés előtt állnak. A légitaxik a tömegközlekedés új formái is lehetnek. Los Angeles is ezek közé a városok közé tartozik.

A United Airlines már a közeljövőben légitaxikkal szállítja majd utasait a repterekre A United Airlines nem kevesebb, mint 200 repülőtaxit venne, melyekkel már a következő öt év során szeretnék az utasaikat a repülőterekre szállítani.