Logo
Cover

Американский стартап Wright Electric рассчитывает начать региональные рейсы электрического авиалайнера уже в 2026 году. В качестве альтернативы водородным топливным элементам — слишком объемным и дорогим — инженеры предлагают новое решение: алюминий-воздушные батареи. Такая система превосходит водород по плотности энергии и обходится, по подсчетам, не дороже обычного реактивного топлива.

Компания работает над рядом крупных проектов электрической авиации, включая еще более вместительный 186-местный лайнер, в создании которого участвуют также европейская авиакомпания EasyJet и BAE Systems. Помимо аккумуляторов самолет будет оснащен генератором на ископаемом топливе, увеличивающим запас хода до 1300 км. Партнеры называют проект переходным этапом на пути к чистой авиации, чем-то вроде воздушного «Приуса».

Однако последняя разработка Wright задумана как бескомпромиссно чистая, безо всяких генераторов, и при этом запаса хода должно хватать на час полета или около 1000 км, то есть чтобы долететь из Лондона до Женевы или из Лос-Анджелеса до Сан-Франциско. Самолет Wright Spirit на базе коммерческого среднеразмерного реактивного BAE 146, рассчитанный на 100 мест, предназначен для работы на самых популярных авиационных маршрутах, сообщает New Atlas.

На данном этапе компания занимается прежде всего разработкой мегаваттных двигателей и инверторов, а технологией хранения энергии займется позже. Про нее известно пока лишь то, что компания рассматривает возможность использования вместо водородных топливных элементов нечто новое: алюминиевые топливные элементы.

Жидкий водород — отличное топливо, удельная энергия которого почти в три раза превосходит этот показатель реактивного топлива. Однако с точки зрения объема он не выдерживает критики — по сравнению с реактивным топливом жидкий водород занимает в четыре раза больше места при той же энергоемкости. Это значит, что самолеты придется переделывать, чтобы они вместили нужный объем зеленого топлива, то есть отказываться от приносящих доход пассажирских мест.

И тут на выручку приходит алюминий. Его удельная энергия не так высока, всего 8611 Вт*ч/кг по сравнению с 33 313 В*ч/л водорода, но и это в 33 раза лучше, чем у ведущих литий-ионных батарей. А по плотности энергии алюминий в десять раз превосходит водород.

Фактически, речь идет об алюминий-воздушных батареях. Алюминий служит анодом, углерод — катодом, между ними жидкий электролит. Алюминий реагирует с атмосферным кислородом, образуя гидроксид алюминия и выделяя энергию. Тем не менее, Wright называет технологию топливными элементами, а не аккумулятором, поскольку их придется скорее заправлять, чем заряжать. По словам разработчиков, это не сложнее, чем иметь дело с водородными топливными баками. Правда, появится дополнительная задача по удалению шлама оксида алюминия для повторного использования на плавильном заводе.

По подсчетам компании, алюминиевая система способна не только не поднять стоимость полета, как это происходит с водородом, но оказывается даже чуть дешевле современного реактивного топлива.

Группа ученых из MIT смогла в 4000 раз сократить потери энергии алюминий-воздушных батарей. Они надеются, что их открытие позволит металл-воздушным аккумуляторам на равных конкурировать с литий-ионными.