實現排放目標 電動飛機何時才有意義？
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目前，全世界都在努力防止碳排放量上升。但為了實現我們為穩定氣候而實現的長期目標，我們不得不做更多的事情而不是推出一些可再生能源。保持地球不會比工業化前的溫度高出2°C，這意味著我們的能源使用會進行深度脫碳。這意味著我們不僅要在發電方面完全實現碳中性，而且我們必須開始使用這些無排放電子來滿足我們的供暖和運輸需求。
對於像汽車和公共汽車這樣的東西，這個過程已經開始了。但是有一種重量敏感的交通方式，電池可能無法幫助我們航空旅行。電池能量密度相對較低意味著您需要大量的電池，加上它們佔用的重量和空間，為飛機提供動力。出於這個原因，許多人已經決定我們需要生物燃料來為航空旅行提供動力。然而，有些公司正計劃開發電動客機。
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研究人員研究了一系列相關問題。一個是電池能否達到足以使其用於空中旅行的能量密度。另一個是這樣做是否經濟。此外，他們研究了電池供電的飛機是否能幫助我們實現排放目標。
大多數這些問題比它們看起來更複雜。例如，飛機不僅通過碳排放產生變暖; 它們的凝結尾跡還會產生高空雲，具有絕緣效應。此外，電池可以避免排放的程度與可用於充電的可再生能源的數量直接相關。
Contrails比飛機的碳排放更能影響氣候。然而，問題的規模很容易理解。目前最好的鋰離子電池的能量密度約為每公斤250瓦特小時。據估計，對於可行的電池供電飛機，我們至少需要三倍，可能多達八倍（2,000 Wh / kg）。從歷史上看，電池容量每年增加約3％，這意味著大約每25年翻一番。這種進展最近已經加速，但即使我們假設進展更快，我們仍然會在電池到達我們需要的地方之前至少等待本世紀中期。
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目前還不清楚化學可能會給我們帶來什麼。鋰 - 空氣和鋰 - 硫設計具有更高的能量密度，但它們可能無法以足夠快的速度放電來為能量密集型起飛提供動力。
總的來說，科學家決定對800 Wh / kg電池進行建模，這被認為是727大小客機所需的最小電池。但他們也認為1,200 Wh / kg技術是一個更樂觀的案例。低端數字意味著電池佔用的重量大約是燃料所用的重量，儘管這被電動機遠比燃燒驅動的效率高得多。
假設這些電動飛機可以建造，它們實際上會降低排放嗎？目前，沒有。考慮到為美國電網供電所涉及的平均排放量，為電動飛機供電所涉及的排放（包括傳輸過程中的損失）將比現代高效噴氣發動機產生的排放高出約20％。但這並不意味著從氣候角度看它們完全無用。一旦考慮到飛機的額外升溫效應，電動飛機將提前約30％。
但是，未來的考慮因素很快就會使事情複雜化 可再生能源的價格預計將繼續下降，這將使可再生能源成為電網的更大部分，從而降低排放。預估計，絕大多數充電將在白天太陽能生產的高峰期進行。假設未來的太陽能生產導致白天電力使用的消耗，它可能有助於電動飛機的經濟性; 目前，他們只在經濟上有意義。
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所有這些將如何影響航空旅行對未來電池的容量非常敏感。據數據表明，大約1100公里的有效航程將是電動飛機覆蓋總航空里程（和相應的燃料使用）的15％，並且幾乎佔總飛行的一半。這將使全球總電力需求增加約1％，儘管其中大部分將影響工業化國家。將航程增加到2200公里將使全球航班總數的80％由電動飛機處理。
因此總體而言，該技術似乎處於商業可行性的邊緣，並且它有可能限制航空旅行引起的變暖效應。然而至關重要的是，隨著可再生能源佔據發電市場的更大份額，這兩種情況都可能會變得更好。不幸的是，阻礙它的一件事是技術，因為電池根本很難突破所需的容量。雖然我們不能排除電池化學的根本性進展，但目前的變化率意味著我們將不得不等待超過30年，然後航空旅行終究會淘汰噴氣發動機。
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