VF_clock_rgb 2021-05-24 Lukemisaika: 4 min
EnergiatekniikkaFossiilivapaa

Sähkökäyttöiset lentokoneet lyhyille lennoille

Noin 400 kilometrin pituisilla reiteillä on mahdollista matkustaa sähkölentokoneilla jo lähitulevaisuudessa.

-Energiatehokkuus, eli yhden henkilön tai tietyn kuorman kuljettamiseen kuluva energia, on lentokoneella erittäin hyvä, sanoo Mauritz Andersson Uppsalan yliopistosta.

Lentäminen aiheuttaa 2–3 prosenttia maailman hiilidioksidipäästöistä. Jos mukaan lasketaan niin kutsuttu korkeusvaikutus, eli korkealla lentävien koneiden aiheuttamat lisävaikutukset ilmastoon, lentoliikenteen arvioidaan aiheuttavan noin 4–5 prosenttia ihmisen ilmastovaikutuksista.

- Käynnissä on akuutti ilmastokriisi, ja meidän on etsittävä kaikkia mahdollisia ratkaisuja kaikilla sektoreilla. Lentämisen ilmastovaikutusten vähentäminen on tärkeä osatekijä, Mauritz Andersson toteaa. Hän on sähkötekniikan tutkija Uppsalan yliopistosta ja on äskettäin perustanut sähkölentämiseen keskittyvän start-up-yrityksen.

Tutkimuksia ja kehitystyötä lentomatkustuksen ilmastovaikutusten vähentämiseksi on meneillään useilla rintamilla. Sähkö on ratkaisu, jonka arvioidaan soveltuvan korvaavaksi käyttövoimaksi lähinnä lyhyempien, säännöllisten lentomatkojen yhteydessä. Mutta silläkin voi olla suuri vaikutus. Noin 40 prosenttia lentomatkustuksen päästöistä aiheutuu lyhyistä, alle kolmen tunnin lennoista. Esimerkiksi Ruotsissa kolmasosa lennoista tehdään alle 400 kilometrin pituisilla reiteillä, jotka nykypäivän akkutekniikan ansiosta voitaisiin korvata sähkölentokoneilla.  

- Jo tällä hetkellä nykyisten sähkölentokoneiden akut riittävät noin 400 kilometrin matkalle. 10 vuodessa kantama voi olla 500, ehkä jopa 1 000 kilometriä, Mauritz Andersson sanoo.

Tarvitaan erilaisia ratkaisuja

Mutta ilmailuteknologian muutos vaatii uudenlaisen ajattelutavan.

- Nykyään käytämme samaa tekniikkaa ja usein samoja lentokoneita lyhyillä ja pitkillä matkoilla. Tekniikan muuttuessa tarvitaan erilaisia ratkaisuja. Akkukäyttö on energiatehokkain ratkaisu, mutta sen energian varastointikapasiteetti asettaa rajoituksia. Ratkaisu on hyvä lyhyemmillä matkoilla, joilla voidaan lentää akkuvoimalla, mutta pidemmillä matkoilla käyttövoima on korvattava muilla ratkaisuilla, kuten vetykaasulla, Mauritz Andersson selittää.

Kaupalliseen käyttöön tarkoitettujen matkustajalentokoneiden kehitys on täydessä vauhdissa. Ruotsissa Heart Aerospace -yritys kehittää sähkökäyttöistä matkustajalentokonetta, joka pystyy kuljettamaan noin 19 matkustajaa noin 400 kilometrin toimintamatkalla. Tavoitteena on saada lentokone markkinoille jo vuonna 2026. Yhdysvalloissa amerikkalainen Joby Aviations on kehittänyt pienemmän lentokonehelikopterin, jossa on tilaa neljälle matkustajalle ja yhdelle lentäjälle.

Akkujen suorituskyvyn parantaminen on tärkeä kulmakivi teknologian kehittämisessä, mutta Mauritz Anderssonin mukaan myös lentokoneiden rakenteet on otettava tarkoin huomioon.

- Ei voida vain tehdä niin, että otetaan vanha lentokone ja asennetaan siihen akku. Lentokoneen suorituskykyä on modernisoitava ja parannettava kauttaaltaan. Oheislaitteiden, kuten lämmityksen, tehokkuutta on parannettava esimerkiksi lämmönvaihtimilla, hän sanoo.

Energiatehokas kulkuväline

Lentohäpeästä tuli tunnettu käsite muutama vuosi sitten. Mauritz Andersson haluaa korostaa, että lentämisen hieman huonosta maineesta huolimatta kyseessä on kuitenkin suhteellisen energiatehokas kuljetusväline.

- Lentokoneiden perusenergiatehokkuus, eli yhden henkilön tai tietyn kuorman kuljettamiseen käytettävä energia, on erittäin hyvä. Huolimatta lentokuljetusten vaatimista kuljetustöistä ja materiaaleista, lentämistä varten ei esimerkiksi tarvitse rakentaa maainfrastruktuuria, mikä tekee siitä resurssitehokkaan ratkaisun. Tämä kertoo paljon lentämisen potentiaalista, hän sanoo.

Toinen tärkeä tekijä on lentokenttien sähkönsaanti.

- Koko Ruotsin kotimaan laivaston sähköistäminen vaatii noin terawattitunnin. Se on alle prosentti Ruotsin energiankulutuksesta, ja valtiollinen tutkimuslaitos RISE toteaa, ettei sille ole mitään ratkaisevaa estettä.

Suurten lentoasemien kannalta on myös ratkaisevan tärkeää, että suurilla lentokentillä on käytettävissä paikallista sähköä ja niissä on paikallista sähköntuotantoa.

- Parhaillaan testataan useita ratkaisuja, esimerkiksi akkuvarastoja ja paikallista sähköntuotantoa lentokentillä, Mauritz Andersson sanoo.

Monissa Ruotsin pienemmistä lentokentistä toiminta on jo ilmastoneutraalia, mukaan lukien lentokoneiden huollot, rakennukset, lumen auraus ja muut maalla sijaitsevat toiminnot. Yksi esimerkki on Vattenfallin ja Ruotsin ilmailulaitoksen LFV:n yhteistyö koskien Örnsköldsvikin lentokentän muuttamista fossiilivapaaksi.

Mauritz Andersson pitää erittäin myönteisenä sitä, että useiden alojen toimijat haluavat omalta osaltaan vähentää lentämisen ilmastovaikutuksia.

- Tulevaisuudessa yhä useammat uudet toimijat ovat kiinnostuneita sähkölentämisestä. Se voi luoda uusia, yhteistyötä mahdollistavia liiketoimintamalleja, jotka vievät kehitystä eteenpäin, hän sanoo.