Având în vedere că vehiculele rutiere electrice sunt acum mai obișnuite ca niciodată, a devenit și mai presant să se găsească modalități compatibile cu mediul pentru a transporta oameni și mărfuri prin cer în încercarea de a reduce emisiile globale de gaze cu efect de seră, notează AzoCleanTech Magazine.

MIT se implică

Cu ajutorul unei echipe de cercetători de la MIT, industriei aviatice ar putea primi un impuls către reducerea emisiilor de carbon datorită unui motor electric de megawați care are potențialul de a electrifica aeronavele mari.

Aceasta este o dezvoltare semnificativă, deoarece, până în prezent, cercetătorii din întreaga lume au putut folosi tehnologii similare doar pe aeronave mai mici și mai ușoare.

Pentru a propulsa prin cer o aeronavă mare, cum ar fi un avion comercial, ar necesita un motor de megawați care ar putea fi asociat cu sisteme de motoare hibride sau componente electrice acționate de baterii și motoare cu turbină de combustibil.

Aici intervine MIT, prezentând o inovație care deschide și ușa utilizării combustibililor durabili, cum ar fi biocombustibilii derivați din surse de energie regenerabilă, inclusiv energia solară.

Configurații compatibile viitoare

Echipa MIT a lucrat la crearea unui motor de 1 megawatt care poate fi integrat într-un sistem hibrid și, în plus, se confruntă cu două obstacole majore când vine vorba de sistemele de motoare electrice: dimensiunea și greutatea.

Se spune că motorul de megawați și electronicele de putere ale MIT cântăresc mai puțin decât un pasager mediu adult, aproximativ aceeași dimensiune ca o valiză.

După ce rulează secvențe de calcule avansate în timp ce dezvoltă componentele motorului de 1 megawatt, echipa crede că poate produce un sistem care ar putea rivaliza cu dimensiunea motoarelor care alimentează în prezent avioane mult mai mici.

Având potențialul de a asocia motorul electric cu sisteme hibride pe bază de combustibil, echipa vede, de asemenea, posibilitatea de a cupla motorul de 1 megawatt cu celulele bateriei pentru a crea un sistem electric complet care ar putea antrena elicele anumitor aeronave.

”Indiferent de ceea ce folosim ca purtător de energie - baterii, hidrogen, amoniac sau combustibil durabil pentru aviație - independent de toate acestea, motoarele de clasa megawați vor fi un factor cheie pentru ecologizarea aviației”, a comentat Profesorul Zoltan Spakovszky, T. Wilson Profesor în Aeronautică și Director al Laboratorului de Turbine cu Gaz (GTL), MIT

Combinând un rotor de mare viteză și o serie de magneți în diferite configurații polare cu o rețea de înfășurări de cupru și un schimbător de căldură de ultimă generație, echipa a reușit, de asemenea, să abordeze orice probleme potențiale legate de transferul de căldură asociat cu cuplul atunci când energia electrică. este transformată în energie mecanică.

Una dintre celelalte descoperiri cheie ale acestui proiect este că, la cuplarea sistemului la un motor cu reacție turbofan convențional, motorul de 1 megawatt poate furniza propulsie electrică în diferite etape ale zborului aeronavei, având astfel un impact major asupra emisiilor de gaze cu efect de seră. fiind generată în timpul unei traiectorii de zbor.

Aviație pentru viitor

Noul motor de 1 megawatt deține o promisiune interesantă, cu potențialul de a integra componentele într-un sistem hibrid care funcționează cu combustibili curați, reducând astfel amprenta de carbon a industriei în general, dacă scalabilitatea se dovedește a fi nicio problemă.

De fapt, echipa MIT citează criza climatică în curs de desfășurare și obiectivele climatice globale pentru 2050 de emisii nete zero ca motivații cheie pentru proiect. Având în vedere un obiectiv atât de important, echipa a trebuit să împingă plicul și să gândească în afara cutiei.

”Pentru a face acest lucru înseamnă că trebuie să depășim limitele în materie de materiale, producție, management termic, structuri și dinamică rotorică și electronică de putere”, a declarat Profesorul Zoltan Spakovszky, T. Wilson Profesor în Aeronautică și Director al Laboratorului de Turbine cu Gaz (GTL), MIT.

Combinând tehnicile tradiționale cu tehnologia de ultimă oră, echipa MIT a reușit să deschidă o nouă cale în dezvoltarea mașinilor electrice. Motorul de 1 megawatt este gata să răspundă cerințelor practice ale viitoarelor dezvoltări ale aviației în acest domeniu, una dintre acestea necesită soluții cu emisii scăzute de carbon până la neutre din carbon, folosind propulsie electrică și sisteme de combustibil curat pentru a obține un viitor mai ecologic.

Următorul pas este de a arăta dovada conceptului în acțiune într-un sistem complet de alimentare a aeronavelor regionale de dimensiuni medii înainte de a trece la abordarea posibilelor configurații pentru navele comerciale mai mari.

(Referințe și lecturi suplimentare

Chu, J. (2023) Motorul electric de megawați proiectat de inginerii MIT ar putea ajuta la Electrify Aviation, Știri MIT | Institutul de tehnologie din Massachusetts. Disponibil la: https://news.mit.edu/2023/megawatt-motor-could-help-electrify-aviation-0608 )