Технології
Технології

Шкідливі викиди від польоту навчилися збирати у вантажний відсік літака

Інженери з MIT запропонували збирати шкідливі викиди від польоту гібридних літаків у вантажний відсік. Їхня концепція передбачає переміщення газових турбін, викиди яких будуть вловлюватися системою контролю і вже після очищення потрапляти в атмосферу. Конструкція дасть змогу знизити викиди оксидів азоту на 95 відсотків, повідомляється у статті, опублікованій у журналі Energy and Environmental Science.

Alex Powell / Pexels

Alex Powell / Pexels

Що не так із літаками?

Авіаційний сектор створює 13,9 відсотка викидів парникового газу, що робить його другим найбільшим джерелом транспортних викидів після автомобілів. А викиди оксидів азоту, що виділяються під час польоту, на висоті перетворюються в озон та збільшують концентрації дрібних твердих частинок(аерозольне забруднення), що призводить до астми, серцево-судинних та респіраторних захворювань. Попередні оцінки припускають, що такі викиди від авіації призводять до 16 тисяч передчасних смертей щорічно. Тому наразі компанії почали розробку альтернативних технологій, які дадуть змогу зменшити кількість використовуваного палива, а з цим і кількість шкідливих викидів.

Що таке гібридний літак?

Альтернативою традиційним літакам, так само як і автомобілям, ввижаються електричні двигуни. Однак, на заміну ними літальних апаратів поки розраховувати не варто — найбільший електролітак Cessna Grand Caravan 208 на 9 пасажирів зможе подолати на одному заряді акумулятора відстань лише у 160 кілометрів. Тому компромісом між екологічністю та дальністю польотів можуть стати гібридні літальні апарати, які комбінують і паливо, і електродвигуни.

Гібридні літаки оснащуються акумуляторами, електромоторами та двигуном внутрішнього згоряння, який живить їх через генератор. Таким чином вдається максимально знизити кількість необхідного палива, не втрачаючи дальність польоту: акумулятори забезпечують короткострокові сплески енергії, необхідні для зльоту, що дозволяє підлаштувати зручним, необхідним для ефективного польоту, чином двигуни. Однак, все ж гібридні літаки все одно спалюють паливо, від чого під час польоту утворюють шкідливі викиди. І у своїй роботі інженери запропонували концепцію, яка дасть змогу зменшити кількість оксидів азоту після згоряння палива.

Що запропонували інженери?

Системи, які дають змогу знизити шкідливі викиди працюють на основі методу селективного каталітичного відновлення(selective catalytic reduction), де оксиди азоту перетворюються у двоатомний азот і воду(водяну пару). Однак, через особливості конструкції турбін, на них неможливо встановити пристрої для зниження викидів, оскільки вони знижували б тягу двигунів. А підходи, спрямовані на підвищення ефективності роботи двигуна з такими системами очищення, вимагатимуть збільшення витрат палива. Втім, оскільки гібридні літаки покладаються не лише на двигуни, з’являється можливість змінити конструкцію та впровадити ефективну систему очищення.

Так інженери пропонують залишити газові турбіни як джерела енергії, однак перенести їх у вантажний відсік літака. Так вона живитиме вентилятори і пропелери, але не напряму, а через генератор, що дасть можливість встановити і систему очищення викидів від роботи турбіни. За словами вчених, система контролю викидів буде такою самою, як і для дизельних транспортних засобів. Такий спосіб використання двигуна дасть змогу знизити кількість оксидів азоту на 95 відсотків, збільшивши кількість палива всього на 0,5 відсотка.