“อุตสาหกรรมการบิน” เร่งพัฒนาเทคโนโลยี “แบตเตอรี่” สำหรับอุตสาหกรรมเครื่องบิน คาดเปิดให้บริการเที่ยวบินไฟฟ้าพาณิชย์ในยุโรปได้ภายในอีก 10 ปีข้างหน้า
KEY POINTS
- เครื่องบินไฟฟ้าถูกมองว่าเป็นความหวังสำคัญในการสร้างการบินที่สะอาด เพื่อแก้ปัญหาการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำนวนมากของอุตสาหกรรมการบิน
- การพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ โดยเฉพาะแบตเตอรี่โซลิดสเตทที่มีความจุพลังงานสูง คือหัวใจหลักที่จะทำให้เครื่องบินไฟฟ้าสามารถให้บริการเชิงพาณิชย์ได้จริง
- มีการคาดการณ์ว่าเครื่องบินไฟฟ้าขนาดเล็กสำหรับผู้โดยสารจะเริ่มให้บริการได้ในอีกประมาณ 10 ปีข้างหน้า (ราวปี 2035) และเครื่องบินขนาดใหญ่ขึ้นจะตามมาในปี 2040
- ปัจจุบันบริษัทต่างๆ ทั่วโลกกำลังเร่งพัฒนาและทดสอบเครื่องบินไฟฟ้าต้นแบบ เช่น เครื่องบิน 90 ที่นั่งสำหรับเที่ยวบินระยะสั้น และเครื่องบินไฮบริดที่ขึ้น-ลงในระยะสั้นพิเศษได้สำเร็จ
“อุตสาหกรรมการบิน” กลายเป็นหนึ่งในแหล่งปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ใหญ่ที่สุด โดยปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และมลพิษสูงถึงประมาณ 6% ของภาวะโลกร้อนทั่วโลก ส่งผลให้นักพัฒนา วิศวกร และผู้เชี่ยวชาญทั่วโลกต้องเร่งแสวงหาเทคโนโลยีทางเลือกเพื่อเปลี่ยนผ่านสู่ “อุตสาหกรรมการบินไฟฟ้า” (Electric Aviation) ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง
แม้ว่าองค์กรกำกับดูแลระดับสากลอย่าง องค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศ หรือ ICAO (International Civil Aviation Organization) จะกำหนดเป้าหมายการเติบโตที่เป็นกลางทางคาร์บอนตั้งแต่ปี 2020 ทว่าปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนจากเที่ยวบินระหว่างประเทศกลับยังคงเพิ่มขึ้น เนื่องจากมาตรการส่วนใหญ่เน้นไปที่การชดเชยคาร์บอนมากกว่าการลดการปล่อยมลพิษที่ต้นทาง
สิ่งนี้ทำให้กลุ่มนักเคลื่อนไหวด้านสิ่งแวดล้อมและนักวิจัยมองว่านโยบายปัจจุบันยังไม่เพียงพอ และจำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนเชิงโครงสร้างในระดับปฏิวัติเพื่อหยุดยั้งวิกฤตสภาพภูมิอากาศ
ศ.มาร์เทน สไตน์บุค ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมเครื่องกล จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีไอนด์โฮเวน แสดงความเห็นต่ออนาคตของการบินไฟฟ้าว่า “ในปัจจุบันยังไม่มีความสนใจมากพอที่จะสร้างการปฏิวัติในการใช้พลังงานไฟฟ้าในน่านฟ้า ดังนั้นมันจึงยังคงเป็นเพียงวิวัฒนาการค่อยเป็นค่อยไปมากกว่าการปฏิวัติ”
พร้อมทั้งเสนอว่า คณะกรรมาธิการยุโรปควรกำหนดนโยบายและข้อบังคับที่เข้มงวดกับผู้ผลิตเครื่องบิน เช่นเดียวกับที่เคยประสบความสำเร็จมาแล้วในอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้า เพื่อบีบให้เกิดการเปลี่ยนผ่านสู่เครื่องบินไร้มลพิษอย่างรวดเร็ว
แต่การจะปลดล็อกศักยภาพของการบินไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ได้ จะต้องพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ให้ดีเสียก่อน โดยศ.สไตน์บุค (Professor Maarten Steinbuch) ได้ย้ำว่า “แบตเตอรี่คือสิ่งสำคัญที่สุดสำหรับการเปลี่ยนผ่านทั้งในด้านการคมนาคมและพลังงาน” โดยเฉพาะอย่างยิ่งหาก “แบตเตอรี่โซลิดสเตท” ที่กักเก็บความจุพลังงานสูงขึ้นถึง 500 วัตต์-ชั่วโมงต่อกิโลกรัมออกสู่ตลาด จะกลายเป็นจุดเปลี่ยนที่ดึงดูดความสนใจจากผู้คนจำนวนมาก
ศ.สไตน์บุค ประเมินว่าภายในปี 2032 หรือราว 6 ปีข้างหน้า เราน่าจะได้เห็นเครื่องบินขนส่งสินค้าและผู้โดยสารขนาดเล็ก 5 ที่นั่ง บินได้ระยะทาง 500 กิโลเมตร จากนั้นในปี 2035 จะขยายขีดความสามารถสู่เครื่องบินขนาด 9- 20 ที่นั่ง และคาดว่าเครื่องบินพาณิชย์ขนาดใหญ่ขึ้นระดับ 80-90 ที่นั่ง จะสามารถเปิดให้บริการจริงได้ในช่วงปี 2040 เป็นต้นไป
บริษัท Elysian Aircraft จากประเทศเนเธอร์แลนด์ กำลังพัฒนาเครื่องบินรุ่น “E9X” ที่ออกแบบมาให้รองรับผู้โดยสารได้มากถึง 90 คน และทำระยะการบินได้ 800-1,000 กิโลเมตร โครงการนี้ตั้งเป้าที่จะเข้ามาทดแทนเที่ยวบินระยะสั้นและระยะปานกลาง ซึ่งคิดเป็นครึ่งหนึ่งของเที่ยวบินทั้งหมดทั่วโลก ช่วยลดการปล่อยมลพิษรวมของอุตสาหกรรมการบินลงได้ถึง 20%
แดเนียล ยาคอบสัน ผู้ร่วมก่อตั้งบริษัท Elysian Aircraft กล่าวถึงรายละเอียดการออกแบบเครื่องบินรุ่น E9X ไว้ว่า “ตัวเครื่องจะมีมอเตอร์ 6 ตัว ถูกออกแบบให้มีปลายปีกพับได้ เพื่อให้ตัวเครื่องสามารถเข้ากับโครงสร้างพื้นฐานประตูขึ้นเครื่องของสนามบินในปัจจุบันได้ เนื่องจากปีกมีขนาดใหญ่มาก”
ขณะเดียวกัน ทางฝั่งสหรัฐก็ตอบรับเครื่องบินไฟฟ้าเช่นกัน โดยบริษัท Electra ประสบความสำเร็จในการทดสอบบินเครื่องบินสาธิตพลังงานไฮบริด-ไฟฟ้า EL-2 Goldfinch โดยเป็นเครื่องบินแบบ วิ่งขึ้นและลงจอดระยะสั้นพิเศษพลังงานไฟฟ้าไฮบริด (eSTOL) ที่สามารถปฏิบัติการในพื้นที่จำกัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
จากการทดสอบบินจริงที่ขับ โคดี อัลลี นักบิน ณ สนามบินภูมิภาคมานาสซัส และสนามบินวอร์เรนตัน-ฟอเคียร์ ในรัฐเวอร์จิเนีย พบว่าเครื่องบินทดสอบแสดงขีดความสามารถด้วยการวิ่งขึ้นโดยใช้ระยะทางน้อยกว่า 170 ฟุต และใช้ระยะทางลงจอดไม่ถึง 114 ฟุต ซึ่งเจพี สจ๊วต รองประธานและผู้จัดการทั่วไปของบริษัท Electra กล่าวว่า “ความสำเร็จในวันนี้ถือเป็นความสำเร็จที่เหลือเชื่อ เพราะเราได้พิสูจน์แล้วว่าเครื่องบิน eSTOL ของเราสามารถทำในสิ่งที่เราพูดไว้ได้ นั่นคือการปฏิบัติการจากพื้นที่ที่สั้นกว่า 300 ฟุต”
เครื่องบินรุ่นนี้ ใช้เทคโนโลยี Blown-lift ที่ติดตั้งใบพัดไฟฟ้าจำนวน 8 ตัวเรียงตามแนวปีก ใบพัดเหล่านี้จะเป่ากระแสอากาศข้ามหน้าปีกและแฟล็ปขนาดใหญ่ เพื่อสร้างแรงยกมหาศาลแม้ในขณะที่เครื่องบินเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ ส่งผลให้เครื่องบินใช้พื้นที่เพียง 1 ใน 10 ของเครื่องบินทั่วไปในการวิ่งขึ้นและลงจอด อีกทั้งระบบขับเคลื่อนแบบไฮบริด-ไฟฟ้ายังช่วยลดเสียงรบกวน ลดการใช้เชื้อเพลิง และไม่จำเป็นต้องพึ่งพาแท่นชาร์จไฟฟ้าบนพื้นดิน
เทคโนโลยี eSTOL ของ Electra กำลังจะถูกนำไปทดสอบภาคสนามครั้งใหญ่ในนอร์เวย์ ช่วงไตรมาสที่สามของปี 2027 โดยได้รับความร่วมมือจาก Bristow Group, Avinor ผู้บริหารสนามบินนอร์เวย์ และ สำนักงานการบินพลเรือนแห่งนอร์เวย์ โดยการทดสอบจะครอบคลุมพื้นที่ 5 แห่ง รวมถึงพื้นที่ที่ไม่มีรันเวย์ปรกติ เช่น ท่าเรือฮอร์ฟเนส และสวนธุรกิจคองส์เบิร์กพอร์เทน เพื่อประเมินความเป็นไปได้ในการเชื่อมต่อชุมชนที่ห่างไกลในพื้นที่ฟยอร์ดและเกาะต่าง ๆ
แม้ว่าเครื่องบินทดสอบในปัจจุบันจะเป็นรุ่น 2 ที่นั่ง แต่บริษัท Electra กำลังพัฒนาต่อยอดสู่เครื่องบินพาณิชย์รุ่น EL9 ขนาด 9 ที่นั่ง ซึ่งสามารถบินได้ระยะทางประมาณ 610 กิโลเมตร โดยตั้งเป้าขอรับการรับรองความปลอดภัยและเปิดให้บริการพาณิชย์ในช่วงปลายทศวรรษนี้ ถึงแม้ว่าจะยังคงมีอุปสรรคสำคัญด้านกฎระเบียบการบิน การบริหารจัดการความปลอดภัย และการสร้างโครงสร้างพื้นฐานรองรับ แต่พัฒนาการที่ก้าวหน้าอย่างรวดเร็วนี้ก็ยืนยันอย่างชัดเจนว่า การเดินทางด้วยเครื่องบินพลังงานไฟฟ้าจะไม่เป็นเพียงภาพจินตนาการอีกต่อไป
ที่มา: Euro News, Forbes, Popular Science
