Ragioni sorprendenti per cui gli aeroplani non hanno pannelli solari

I pannelli solari sono un’ottima opzione per gli aeroplani e ci sono diverse compagnie aeree che stanno iniziando a sperimentarli. Il problema è che non sono molto efficaci in un aereo perché l’aereo si muove sempre in direzioni diverse e il sole è sempre con un’angolazione diversa. Ciò rende difficile raccogliere abbastanza energia dai pannelli solari per alimentare effettivamente un aeroplano.

Ti sei mai chiesto perché gli aeroplani non hanno i pannelli solari? Sembra una soluzione logica all’enorme quantità di energia prodotta dagli aerei.

Dopotutto, i pannelli solari stanno diventando sempre più popolari nelle famiglie e nelle aziende. Allora perché non avere aeroplani a energia solare? La risposta ha a che fare con il peso, perché l’energia necessaria per utilizzare l’energia solare come fonte di energia per un aeroplano solare è significativa.

Perché gli aeroplani non hanno pannelli solari

Ci sono diversi motivi per cui gli aeroplani non hanno pannelli solari, tutti riconducibili al fatto che gli aeroplani volano in un ambiente molto diverso da quello in cui i pannelli solari sono progettati per funzionare. La tecnologia semplicemente non è ancora lì per renderlo possibile.

I quattro motivi principali per cui gli aeroplani non hanno pannelli solari nel loro design sono:

1. I pannelli solari non sono abbastanza efficienti per alimentare un grande aereo.

I pannelli solari sono efficienti solo per il 20% circa nel convertire la luce solare in elettricità. Ciò significa che per ogni 100 watt di luce solare che colpisce il pannello solare, vengono prodotti solo 20 watt di elettricità.

Un grande aereo passeggeri avrebbe bisogno di diversi ettari di pannelli solari per generare energia sufficiente per decollare e atterrare.

Richiederebbe anche molte batterie e motori elettrici per immagazzinare e utilizzare l’energia dei pannelli solari, il che aggiungerebbe ancora più peso all’aereo.

Tutto ciò aggiungerebbe più peso, il che significa che un aereo passeggeri standard avrebbe bisogno di più carburante per volare, annullando qualsiasi risparmio derivante dall’utilizzo dell’energia solare.

2. il peso dei pannelli solari aggiungerebbe troppo peso extra all’aereo.

Ogni libbra di peso trasportato da un aeromobile riduce l’efficienza del carburante di circa lo 0,75%. Ciò significa che per un grande aereo commerciale, l’aggiunta di pannelli solari ridurrebbe troppo l’efficienza del carburante.

Inoltre, i pannelli solari dovrebbero essere montati sulla parte superiore dello scafo per ottenere abbastanza luce solare. Ciò aggiungerebbe ancora più peso e forza all’aereo.

I pannelli solari dovrebbero essere grandi e pesanti per produrre energia sufficiente, il che compenserebbe qualsiasi risparmio di carburante derivante dall’utilizzo di pannelli solari.

Ci dovrebbe essere anche un’enorme quantità di grandi batterie a bordo per immagazzinare l’elettricità generata dai pannelli solari.

Tutto quel peso extra ridurrebbe l’autonomia e il carico utile dell’aereo, il che non è accettabile per le compagnie aeree commerciali.

3. L’elevata quota del velivolo rende l’energia solare meno efficiente.

Anche se i pannelli solari fossero installati sull’aereo, sarebbero meno efficienti nella generazione di elettricità a causa della maggiore altitudine dell’aereo. L’aria è più rarefatta ad alta quota, il che significa che c’è meno luce solare per produrre energia.

I pannelli solari funzionano meglio quando sono perpendicolari al sole. Tuttavia, ad alta quota, l’angolo del sole è più basso e l’energia solare non è così efficiente.

L’atmosfera terrestre disperde maggiormente la luce solare ad alta quota, riducendo ulteriormente la quantità di energia solare disponibile.

4. È più costoso installare pannelli solari su un aeroplano che generare energia dai motori a reazione

Il prezzo dei pannelli solari è diminuito notevolmente negli ultimi anni. Tuttavia, è ancora più costoso installare pannelli solari su un aereo che generare energia dai motori a reazione.

Il carburante degli aerei è ancora più economico dei pannelli solari ed è più efficiente generare energia dai motori degli aerei che dai pannelli solari.

Il peso del combustibile liquido consente anche un maggiore carico utile e una maggiore autonomia rispetto ai pannelli solari. Per questo motivo, il costo del carburante per produrre elettricità in un aeromobile è molto inferiore al costo dell’installazione di pannelli solari.

Così il gioco è fatto! Quattro ragioni principali per cui gli aeroplani non hanno pannelli solari. I pannelli solari non sono abbastanza efficienti, aggiungerebbero troppo peso, sono meno efficienti ad alta quota e sono più costosi del carburante degli aerei.

Questo è il motivo per cui non abbiamo ancora un piano solare funzionale.

L’energia solare è stata utilizzata negli aerei in passato

L’energia solare è stata utilizzata negli aerei in passato, ma non è una pratica comune.

Nel 1980, il Solar Challenger ha volato per 100 miglia utilizzando l’energia solare.

L’aereo aveva 12.000 celle solari che generavano energia sufficiente per mantenere l’aereo in alto. Tuttavia, l’aereo era molto lento e poteva rimanere in aria solo per circa sei ore.

Il Solar Impulse è un esempio recente di aeroplano a energia solare. L’aereo ha effettuato il suo primo volo nel 2010 ed è stato utilizzato per stabilire diversi record mondiali.

Solar Impulse ha 17.248 celle solari che generano energia sufficiente per mantenere l’aereo in aria per un massimo di 26 ore. Tuttavia, l’aereo può volare solo a una velocità di circa 30 miglia orarie.

Il record mondiale è stato stabilito nel 2016 quando Solar Impulse ha volato dal Giappone alle Hawaii senza consumare una sola goccia di carburante.

L’impulso solare non è pratico per l’uso commerciale negli aerei, ma mostra che l’energia solare può essere utilizzata negli aerei.

Solar Impulse 2 è attualmente utilizzato per un volo intorno al mondo.

Quindi, sebbene in passato l’energia solare sia stata utilizzata negli aerei, non è una pratica comune e ci sono ancora alcune sfide tecnologiche da superare prima che possa essere ampiamente utilizzata.

Le ali degli aeroplani possono essere riprogettate usando i pannelli solari?

Le ali degli aeroplani sono un ottimo posto per installare i pannelli solari. Le ali sono già progettate per sostenere il peso extra e sarebbero perpendicolari al sole ad alta quota.

Tuttavia, ci sono alcune sfide che devono essere superate prima che i pannelli solari possano essere installati sulle ali degli aeroplani. Una delle sfide è che le celle fotovoltaiche devono essere protette dal vento e dalle intemperie.

Un’altra sfida è che i pannelli solari devono piegarsi mentre l’aereo si muove nell’aria. I pannelli solari sono generalmente realizzati in vetro, che non è molto flessibile.

Anche la densità energetica dei pannelli solari è un problema. I pannelli solari generano circa 0,25 wattora per chilogrammo, che non è sufficiente per alimentare un aereo per molto tempo.

L’area alare di un grande aereo passeggeri è di circa 400 mq. Se assumiamo che i pannelli solari siano efficienti al 50%, allora avremmo bisogno di circa 200 kilowatt di potenza per far volare l’aereo.

Quindi, mentre è possibile che le ali degli aeroplani possano essere riprogettate con pannelli solari in futuro, ci sono ancora alcune sfide da superare.

Quali sono alcuni dei vantaggi dell’utilizzo dell’energia solare negli aerei?

Se possibile, un veicolo spaziale a energia solare avrebbe numerosi vantaggi:

• Meno carburante per aerei ridurrebbe le emissioni di gas serra.
• La quantità di rumore e inquinamento sarebbe notevolmente ridotta.
• Ciò renderebbe il volo notevolmente più economico a lungo termine.
• I pannelli solari aiuterebbero anche a ridurre la nostra dipendenza dai combustibili fossili.

Tutti questi grandi vantaggi mostrano chiaramente che dobbiamo trovare un modo per utilizzare l’energia solare negli aerei. Poiché uno dei principali vantaggi sarebbe la riduzione dei costi per le aziende, questo è qualcosa che sarà davvero redditizio per l’industria aeronautica.

La tecnologia c’è sicuramente, si tratta solo di farla funzionare su larga scala. Speriamo di vedere più aeroplani a energia solare volare nei nostri cieli in futuro!

Pensieri finali

L’energia solare sta diventando sempre più popolare come mezzo per generare energia, ma non è ancora possibile utilizzare l’energia solare negli aeroplani.

Ci sono alcune aziende che stanno lavorando per trasformare in realtà gli aeroplani solari, ma ci vorranno alcuni anni prima di vedere reali progressi.

Nel frattempo, possiamo tutti fare la nostra parte per ridurre la nostra dipendenza dai combustibili fossili, volando meno e utilizzando i mezzi pubblici quando possibile.

Dato che sei interessato agli aeroplani, cosa ne pensi delle auto solari e funzionerebbero anche di notte?