Kosár

A kosár jelenleg üres

Bejelentkezés &
Regisztráció

Jelenleg nincs belépve.

Válassza ki az oldal nyelvét

TERMÉKEINK

iPon FÓRUM

iPon Cikkek

Van-e jövője a napelemes repülésnek?

  • Dátum | 2013.07.07 10:22
  • Szerző | Jools
  • Csoport | EGYÉB

Néhány órával ezelőtt befejezte transzamerikai útját a világ első tisztán napenergiával működő repülőgépe, a Solar Impulse. A svájci-belga gyártású gép május 3-án kezdte meg az észak-amerikai kontinens átszelését, amikor San Franciscóból felszállva Phoenixbe repült. A repülő elviekben ugyan képes lett volna egyben is megtenni a nagyjából ötezer kilométeres távolságot, de korlátozott csúcssebessége miatt ehhez több napra lett volna szükség, így a pilótákra való tekintettel, illetve biztonsági okokból öt szakaszra osztották a teljes utat. A gép Phoenix után Dallasban, St. Louisban, Cincinnatiben, illetve Washingtonban tartott pihenőt.

Az utolsó szakaszt 18 óra alatt teljesítette a napelemes repülő, amely keleti parti idő szerint szombaton este 11 után (magyar idő szerint vasárnap hajnali ötkor) szállt le a New York-i John F. Kennedy Nemzetközi Repülőtéren. Az útszakaszon André Borschberg irányította a gépet, aki szintén svájci nemzetiségű pilótatársával, Bertrand Piccard „világutazóval” együtt a vállalkozás társalapítója. A projekt 2003-ban indult a svájci EPFL támogatásával, az ötletgazda Piccard volt, aki ezt megelőzően arról vált híressé, hogy 1999-ben elsőként repülte körbe a Földet egy hőlégballon fedélzetén. A fejlesztésben a svájci felvonógyártó Schindler mérnökei, valamint a belga Solvay kutatói is segédkeztek.

A Solar Impulse először 2009 decemberében emelkedett a levegőbe, majd 2010 júliusában 26 órányi egyhuzamban való repüléssel megdöntötte az emberi pilóta (Borschberg) által irányított napelemes repülés időbeli világrekordját. Később Piccard vezetésével egy új magassági rekordot is felállított a gép, ugyanis 9235 méterre emelkedett. 2012 nyarán aztán sikerrel zárult az első interkontinentális út: a Piccard vezette Solar Impulse Madridból a marokkói Rabatba repült, 19 óra alatt 1116 kilométert téve meg (ezzel a napelemes repülés távolsági rekordere lett).

2013 tavaszán aztán megkezdődött a megszakításokkal összesen két hónapig tartó transzamerikai út, amelyet Piccard tervei szerint egy-két éven belül egy (szintén szakaszosan végrehajtott) földkörüli repülés követhet. A Solar Impulse tehát minden kétséget kizárva igazolta, hogy lehetséges tisztán napenergiával éjjel-nappal működni képes repülőt alkotni, de felmerülhet a kérdés, hogy mire lesz ez jó. Milyen jövője lehet a napelemes repülésnek?



A Solar Impulse szárnyfesztávolsága 63 méter, így szélességére nagyjából akkora, mint egy Boeing 747-es gépé, tömege azonban az akkumulátorokkal együtt is csak 1600 kilogramm. A szárnyakon majdnem 12 ezer szilíciumcellát helyeztek el, ezek gyűjtik össze az energiát a négy, 7,5 kW-os villanymotor működtetéséhez, a többletenergia pedig az összesen 400 kilogrammot kitevő, lítium-polimer akkumulátorok felé irányítódik. Ideális esetben a nap folyamán elegendő energia gyűlik össze a motorok éjszakai meghajtására, így a gép elviekben korlátlan ideig bírja leszállás nélkül.

A gép szárnyain körülbelül 200 négyzetméternyi napelem található. Felhőtlen időben az éjszaka sötét óráit is beleszámítva átlagosan 250 Watt értékű napsugárzással számolhatunk a felszín egy négyzetméterén, vagyis ideális esetben ekkora mértékű sugárzást alakítható át elektromos energiává. Jelenleg a kereskedelmi forgalomban kapható legjobb napelemek hatásfoka 20 százalék körüli, és további veszteségekkel kell számolni az akkumulátorokban, illetve a villanymotorokban is. A Solar Impulse a tervezők állítása szerint a beérkező napenergia 12 százalékát képes ténylegesen repülésre fordítani, vagyis nagyjából 6000 watt hasznos teljesítményről beszélhetünk.

A következő kérdés, hogy mire elég mindez. Egy repülőgép esetében a levegőben maradáshoz szükséges energia mennyisége alapvetően két dologtól függ: a gép tömegétől, és aerodinaimkai kialakításától, vagyis attól, hogy mennyire képes siklani. Minél nagyobb egy gép tömege, annál erősebb a legyőzendő gravitációs erőhatás, így egy nehezebb gép levegőben tartásához több energiára van szükség. A repülőgép szárnyának alakja és pozíciója úgy van kialakítva, hogy a szárny fölött a levegő gyorsabban halad, így alacsonyabb nyomású, mint a szárny alatti levegő. Ennek a nyomáskülönbségnek az eredménye az a felhajtóerő, amelynek a gravitáció ellen kell hatnia. Ha nagyobb a gép tömege, nagyobb lesz a súlya is, ezért gyorsabban kell haladnia a szükséges felhajtóerő megteremtéséhez.

A tömeg azonban nem minden, gépünk formájának is nagy jelentősége van abban, hogy mennyi energiát fogyaszt repülés közben. Egy gondosan meghajtogatott papírrepülő eldobva sokkal messzebbre jut, és tovább marad a levegőben, mintha ugyanazt a papírlapot szimplán összegyűrnénk és elhajítanánk. Aerodinamikai kialakításának köszönhetően, ha egy Boeingből kifogy az üzemanyag, az nem egyszerűen lepottyan, mint egy eldobott kődarab, hanem csökkenő magasságú pályán siklani kezd, így a pilótának elviekben lehet némi reménye az épségben való landolásra.



Hozzászólások

Nem vagy bejelentkezve, a hozzászóláshoz regisztrálj vagy lépj be!

Eddigi hozzászólások:

  • 19.
    2013. 07. 18. 10:22
    Szélmalomharc az egész környezetvédelmi história. A föld ugyanúgy pusztult 100 éve is mikor nem volt modern technika, sem autók. Akkor is voltak 40-50 fokok. Sok jelentősége nincs. Amit nyer az ember vele a réven, azt elveszti a vámon. Voltak erről kutatások hogy egy ember is rengeteg energiát elhasznál fejlettebb országokban, tehát ha egy emberrel kevesebb születik már szinte az többet ér bármilyen környezetvédelmi intézkedésnél. De mivel a népesség napról napra nő, így egy lépés előre 4 pedig hátra.
  • 18.
    2013. 07. 15. 19:38
    Amíg van kőolaj, addig minden más ígéretes technológia szándékosan el van nyomva.
  • 17.
    2013. 07. 14. 23:48
    Ha letudnának mondani a kőolaj nyújtotta előnyökről, mind a termelő mind a felhasználói réteg sokkal eredményesebb s tisztább energiákhoz juthatnánk. Az az emberi faragatlanság minta pillére ami itten uralkodik. Víz elektrolízisét ismerjük ugye? Egy Boing 747-es simán messzire elég fejlesztéssel kétszeres hatásfokkal fele akkora magasságban képes lene elszállítani. Mondjanak le a fosszilis anyagokról -Ezaz alap feltétel, h a technológia fejlődjön.
  • 16.
    2013. 07. 14. 15:36
    Nevetséges ez a hír. Még a napelemes autókat is papírból kell gyártani hogy legalább el tudjanak indulni. Több száz tonnás repülőgépen meg gondolom nem az üzemanyagot helyettesíti hanem az áramellátást, de az is minimális lehet. A napelemtetős házakon is csak kiegészítésként szolgál, nem az hogy teljesen átálltak arra.
  • 15.
    2013. 07. 12. 14:56
    Azt nem lehet megoldani, hogy az egész test felülete napkollektor legyen?
  • 14.
    2013. 07. 10. 07:55
    @Xeper:

    Még rosszabb. A légellenállás a sebességgel négyzetesen nő, az ehhez szükséges teljesítmény viszont a harmadik hatvánnyal. Ha belegondolsz, egy Veyronnak 1200 paci kell ahhoz, hogy 415km/h-val szaladjon, asszem az 1000 lovas alap verzió ment 407km/h-t.
  • 13.
    2013. 07. 09. 13:27
    "A Solar Impulse eddigi leghosszabb, 26 órás útján 42 km/órás átlagsebességgel haladt"..."Ennek alapján a gép repüléséhez 4700 wattra van szükség, vagyis a villanymotorokból kinyert 6000 watt bőven elegendő"

    "Boeing 747-400 utazási sebessége 913 km/h. Ahhoz, hogy a Solar Impulse ugyanezt a sebességet megközelítse (amennyiben ez nem lenne fizikai képtelenség) több mint 20-szor akkora hasznos teljesítményre lenne szüksége, mint amennyit jelenleg villanymotoraitól kap"

    Szerintem ~20-szor nagyobb sebesség eléréséhez és szintentartásához semmiképpen nem elegendő 20-szor nagyobb teljesítmény (tippre leginkább 400-szoros kellene).
  • 12.
    2013. 07. 08. 21:44
    Balucsek: ez most is így van (mármint a kőolaj akku): a fosszilis energiahordozók megújuló energiaforrások. Igaz, kell hozzá pár millió év, hogy megújuljon..
  • 11.
    2013. 07. 07. 23:59
    Az nagyon jó, hogy 10 perc alatt feltöltődik, és hogy százszor annyit tárol. Viszont ehhez olyan erősségű töltőáramra is szükség van.
  • 10.
    2013. 07. 07. 23:31
    zoldkercom: a probléma hogy ha nem csak elméletileg és bizonyos speciális körülmények közt lehetne azt az állítólagos aksit is használni akkor is mivel töltöd fel mivel mint a cikk is írta nagyon úgy néz ki ez fizikai lehetetlenség csak napenergiával, ha meg a földön töltöd elveszti a lényegét azaz hogy tankolás nélkül működhessen.
    Amúgy szerintem a hadsereget és a térkép szoftverek gyártóit így is biztos érdekelni fogja egy gép ami megállás nélkül képes figyelni egy adott területet...
    Szerintem egy érdekes megoldás az lenne ha a légkörből kivonva a széndioxidot, szénmonoxidot, szintetizálnák újra az üzemanyagot a földön megújuló energia forrásokkal és csak mint akkumulátor használnák a kőolaj származékokat.
  • 9.
    2013. 07. 07. 22:04
    Nem olyan régen lehetett olvasni hogy itt van az új aksi, 10 perc alatt feltöltöd és 100x annyit tárol mint egy hagyományos , akkor ezt a problémát is meg fogják oldani. Tisztább lenne a levegő ha ilyen gépek szálldosnának az biztos. De mivel kerozint meg sokat fogyaszt a többi és azt jó áron el lehet adni , ezért ez a projekt is csak az marad mint a vízzel menő autó, jónak jó de nem fogjuk egyhamar használni.
  • 8.
    2013. 07. 07. 15:15
    Egyszer hallottam, hogy az ilyen éjjel nappal működő repülőgépeknek a telekommunikációban lehet nagy szerepük. Az utas/áru szállításhoz ahogy a cikk is elmagyarázza (Külön dicséret illeti!) túl lassúak.

    Az átjátszó tornyok optimális pozíciója (a rálátás miatt) 4-500 méterrel a városok felett lenne, csak a legtöbb városban nincs ott semmi...
  • 7.
    2013. 07. 07. 14:18
    A Forma-1-es autóknál fordított szárnyprofil van, mint a repülőgépeknél. De a Bernoulli törvény ezt le is írja (érdekes hogy mi mindenre érvényes ez).

    Szerintem is hasznos, élvezetes cikk volt. Még több ehhez hasonlót.
  • 6.
    2013. 07. 07. 14:00
    Köszi a cikket! Szükség van ezekre, hogy konkrét számok is legyenek jelen egy ilyen probléma esetén, ne pedig csak az a szöveg, ami "kellően le van butítva, hogy mindenki megértse". Tehát maximális dicséret.

    Így remélhetőleg az emberek, akiknek a fantáziáját izgatják a műszaki megoldások, legalább számokat kapnak kézhez és nem csak melléknevek garmadájával halmozza el a cikkíró. Így a valótlan állítások hamar kikophatnak a köztudatból.

    A továbbiakban is érdemes lenne hasonló energetikai jellegű okfejtéseket megosztani, pl. a geotermikus energiával, a legolcsóbb széndioxid kibocsátást csökkentő eljárásokkal (mert nem olyan egyértelmű, hogy a szélturbina és a napelem a garantált befutó) és napelemekkel/napkollektorokkal kapcsolatban.
  • 5.
    2013. 07. 07. 11:55
    A ritkább levegő adja a szívóerőt, szóval mindenképpen a szárny fölött legyen nagyobb az áramlás sebessége.
  • 4.
    2013. 07. 07. 11:50
    Rosszul tudtad, úgy a forma 1-es autók mennek.
  • 3.
    2013. 07. 07. 11:39
    Én azt hittem hogy a szárnyak alatt megy gyorsabban a levegő ahhoz hogy a repcsi siklani tudjon...
  • 2.
    2013. 07. 07. 11:36
    Arról nem is beszélve, h mindig lesznek mellette párhozamosan olyan technológiák, amikkel ugyanez a probléma egyszerűbben/jobb hatásfokkal/olcsóbban megoldható.
  • 1.
    2013. 07. 07. 11:07
    Csak abban az esetben lehet jó valamire ha növelni tudják a napelemek hatásfokát és az akkumulátorok súlyát csökkenteni a tárolt energia mennyiséget pedig szintén növelni, ez se holnap lesz.