Overraskende grunner til at fly ikke har solcellepaneler

Solcellepaneler er et flott alternativ for fly, og det er flere flyselskaper som begynner å eksperimentere med dem. Problemet er at de ikke er særlig effektive i et fly fordi flyet alltid beveger seg i forskjellige retninger og solen er alltid i en annen vinkel. Dette gjør det vanskelig å samle nok energi fra solcellepaneler til å faktisk drive et fly.

Har du noen gang lurt på hvorfor fly ikke har solcellepaneler? Det virker som en logisk løsning på den enorme mengden kraft som produseres av fly.

Tross alt blir solcellepaneler mer og mer populære i husholdninger og bedrifter. Så hvorfor ikke ha solcelledrevne fly? Svaret har med vekt å gjøre fordi energien som kreves for å bruke solenergi som strømkilde for et solcellefly er betydelig.

Hvorfor har ikke fly solcellepaneler

Det er flere grunner til at fly ikke har solcellepaneler, som alle koker ned til det faktum at fly flyr i et helt annet miljø enn det solcellepanelene er designet for å operere i. Teknologien er rett og slett ikke der ennå for å gjøre det mulig.

De fire hovedgrunnene til at fly ikke har solcellepaneler i designet er:

1. Solcellepaneler er ikke effektive nok til å drive et stort fly.

Solcellepaneler er bare rundt 20 % effektive når det gjelder å konvertere sollys til elektrisitet. Dette betyr at for hver 100 watt sollys som treffer solcellepanelet, produseres det kun 20 watt strøm.

Et stort passasjerfly ville trenge flere hektar med solcellepaneler for å generere nok strøm til å ta av og lande.

Det vil også kreve mye batterier og elektriske motorer for å lagre og bruke energien fra solcellepanelene, noe som vil legge enda mer vekt på flyet.

Alt dette vil legge til mer vekt, noe som betyr at et standard passasjerfly vil trenge mer drivstoff for å fly, noe som eliminerer eventuelle besparelser ved å bruke solenergi.

2. vekten av solcellepanelene vil legge for mye ekstra vekt på flyet.

Hvert kilo vekt et fly bærer reduserer drivstoffeffektiviteten med omtrent 0,75 %. Dette betyr at for et stort kommersielle fly vil det å legge til solcellepaneler redusere drivstoffeffektiviteten for mye.

I tillegg måtte solcellepaneler monteres på toppen av skroget for å få nok sollys. Dette vil gi flyet enda mer vekt og styrke.

Solcellepaneler må være store og tunge for å produsere nok energi, noe som vil oppveie eventuelle drivstoffbesparelser ved å bruke solcellepaneler.

Det skal også være en enorm mengde store batterier om bord for å lagre elektrisiteten som genereres av solcellepanelene.

All den ekstra vekten vil redusere rekkevidden og nyttelasten til flyet, noe som ikke er akseptabelt for kommersielle flyselskaper.

3. Flyets høye høyde gjør solenergi mindre effektiv.

Selv om solcellepaneler ble installert på flyet, ville de være mindre effektive i å generere elektrisitet på grunn av flyets høyere høyde. Luften er tynnere i store høyder, noe som betyr at det er mindre sollys til å produsere energi.

Solcellepaneler fungerer best når de står vinkelrett på solen. Men i store høyder er solvinkelen lavere og solenergien er ikke like effektiv.

Jordens atmosfære sprer også sollys mer i store høyder, noe som reduserer mengden tilgjengelig solenergi ytterligere.

4. Det er dyrere å installere solcellepaneler på et fly enn å generere energi fra jetmotorer

Prisen på solcellepaneler har falt betydelig de siste årene. Men det er fortsatt dyrere å installere solcellepaneler på et fly enn å generere strøm fra jetmotorer.

Jetdrivstoff er fortsatt billigere enn solcellepaneler og det er mer effektivt å generere strøm fra jetmotorer enn fra solcellepaneler.

Vekten av flytende drivstoff gir også større nyttelast og større rekkevidde enn solcellepaneler. På grunn av dette er kostnadene for drivstoff for å produsere elektrisitet i et fly mye lavere enn kostnadene for å installere solcellepaneler.

Så der har du det! Fire hovedgrunner til at fly ikke har solcellepaneler. Solcellepaneler er ikke effektive nok, gir for mye vekt, er mindre effektive i store høyder og er dyrere enn flydrivstoff.

Dette er grunnen til at vi ikke har et funksjonelt solcellefly ennå.

Solenergi har vært brukt i fly tidligere

Solenergi har vært brukt i fly tidligere, men det er ikke vanlig praksis.

I 1980 fløy Solar Challenger 100 miles ved bruk av solenergi.

Flyet hadde 12.000 solceller som genererte nok energi til å holde flyet oppe. Imidlertid var flyet veldig tregt og kunne bare holde seg i luften i rundt seks timer.

Solar Impulse er et nylig eksempel på et solcelledrevet fly. Flyet foretok sin første flytur i 2010 og ble brukt til å sette flere verdensrekorder.

Solar Impulse har 17 248 solceller som genererer nok energi til å holde flyet i luften i opptil 26 timer. Imidlertid kan flyet bare fly med en hastighet på rundt 30 miles i timen.

Verdensrekorden ble satt i 2016 da Solar Impulse fløy fra Japan til Hawaii uten å forbruke en eneste dråpe drivstoff.

Solpulsen er ikke praktisk for kommersiell bruk i fly, men den viser at solenergi kan brukes i fly.

Solar Impulse 2 brukes for tiden til en jordom-rundt-flyging.

Så selv om solenergi har blitt brukt i fly tidligere, er det ikke en vanlig praksis, og det er fortsatt noen teknologiske utfordringer å overvinne før den kan brukes mye.

Kan flyvinger redesignes ved hjelp av solcellepaneler?

Flyvinger er et flott sted å installere solcellepaneler. Vingene er allerede designet for å støtte den ekstra vekten, og vil være vinkelrett på solen i store høyder.

Det er imidlertid noen utfordringer som må overvinnes før solcellepaneler kan installeres på flyvinger. En av utfordringene er at solcelleceller skal beskyttes mot vind og vær.

En annen utfordring er at solcellepanelene må bøye seg når flyet beveger seg gjennom luften. Solcellepaneler er vanligvis laget av glass, som ikke er veldig fleksibelt.

Energitettheten til solcellepaneler er også en bekymring. Solcellepaneler genererer omtrent 0,25 watt-timer per kilogram, noe som ikke er nok til å drive et fly på lang tid.

Vingearealet til et stort passasjerfly er omtrent 400 kvadratmeter. Hvis vi antar at solcellepanelene er 50 % effektive, vil vi trenge omtrent 200 kilowatt strøm for å holde flyet i luften.

Så selv om det er mulig at flyvinger kan redesignes med solcellepaneler i fremtiden, er det fortsatt noen utfordringer å overvinne.

Hva er noen av fordelene med å bruke solenergi i fly?

Hvis mulig, ville et solcelledrevet romfartøy ha mange fordeler:

• Mindre flydrivstoff vil redusere klimagassutslippene.
• Mengden støy og forurensning vil bli betydelig redusert.
• Dette vil gjøre det betydelig billigere å fly i det lange løp.
• Solcellepaneler vil også bidra til å redusere vår avhengighet av fossilt brensel.

Alle disse store fordelene viser tydelig at vi må finne en måte å bruke solenergi på i fly. Siden en av hovedfordelene vil være kostnadsreduksjon for bedrifter, er dette noe som vil være virkelig lukrativt for luftfartsindustrien.

Teknologien er definitivt der, det er bare å få det til å fungere i stor skala. La oss håpe vi ser flere solcelledrevne fly som flyr himmelen vår i fremtiden!

Siste tanker

Solenergi blir mer og mer populært som en måte å generere energi på, men det er fortsatt ikke mulig å bruke solenergi i fly.

Det er noen selskaper som jobber med å gjøre solcellefly til virkelighet, men det vil ta noen år før vi ser reell fremgang.

I mellomtiden kan vi alle gjøre vårt for å redusere vår avhengighet av fossilt brensel ved å fly mindre og bruke offentlig transport når det er mulig.

Siden du er interessert i fly, hva synes du om solcellebiler og ville de til og med fungere om natten?