NASA utvikler et elektrisk fly basert på skroget til det firesetsers italienske Tecnam P2006T, drevet av to stempelmotorer på bensin. Fordelen med å bruke et kjent skrog er at ytelsene kan sammenlignes direkte mellom elektrisk drift og bensinmotorer. Også den europeiske produsenten Airbus utvikler elektriske fly. Målet er å få det første elektriske passasjerflyene på vingene i løpet av ti til 15 år. (Illustrasjon: NASA Langley/Advanced Concepts Lab, AMA, Inc.)
Luftfart – fra miljøversting til klimakonge
Elektriske passasjerfly kan bli grønnere enn toget.
Tog er grønt, fly er fy. Det har vært omkvedet fra miljøvernforkjempere i mange år, og med god grunn.
Fly slipper ut mer CO2 per passasjerkilometer enn andre transportmidler. Selv ikke de nyeste Dreamlinerne med nøysomme motorer og lette karbonskrog kan bøte på det.
Men noe er i ferd med å skje.
Elfly om 15–20 år
– Mellom 2025 og 2030 kan de første elektriske passasjerflyene være i drift. Det er helt realistisk, rent teknologisk, sier Olav Mosvold Larsen til forskning.no.
Mosvold Larsen er seniorrådgiver i strategiavdelingen til Avinor. Hans jobb er å tenke langt. Derfor leder han nå et prosjekt som skal forberede Avinor på den elektriske framtida.
I denne framtida kan gamle sannheter om luftfart og forurensning falle. Klimaregnskapet for fly kan gå fra røde til grønne tall. Luftfart kan seile forbi jernbane som den mest miljøvennlige reisemåten. Hvorfor?
Svaret ligger i lufta. Mellom to flyplasser er det bare – luft. Fly trenger ikke luftledninger, skinnegang og signalanlegg langs sporene som må bygges og vedlikeholdes.
Hvis både fly og tog går elektrisk, slipper de ut tilnærmet null CO2. Det som da skiller dem, er først og fremst støttesystemene – infrastrukturen.
Et fly trenger også støttesystemer – for eksempel kontrollsentraler og tårn med flygerledere. Likevel har infrastrukturen for fly bare rundt en femtedel av karbonutslippene fra tog.
Tabellene fra rapporten til Vestlandsforskning viser at karbonutslipp fra bygging og vedlikehold av infrastruktur er gjennomsnittlig fem ganger høyere for jernbane enn for luftfart. Hvis fly blir elektriske, reduseres tallene for direkte energibruk i nederste tabell til null, som for tog. Legg merke til at flyet Dash 8-100 har høyest karbonutslipp. Dette er kortbane-flytypen som første generasjon mindre elektriske passasjerfly kan erstatte. (Tabeller: Morten Simonsen, Vestlandsforskning. Togfoto: Ses, CC-BA3.0. Foto av fly: Adrian Pingstone)
Simonsen har et forbehold. Elektriske fly også vil kreve ny infrastruktur – strømforsyning og ladepunkter på flyplassene.
Selv om vannkraften som lager denne strømmen, er grønn, vil byggingen og driften av disse anleggene føre til klimautslipp.
Likevel tror han sammenligningen vil falle heldig ut for luftfarten – om ikke med en faktor en til fem.
Annonse
Grønn batteriproduksjon
En annen innvending gjelder batterier. Å produsere dem krever energi – i Japan, Kina og andre land der strømmen også kommer fra kullkraftverk.
Storprodusenten Japan har ikke klart å kutte karbonutslipp de seinere år fordi kraft fra gass og kull erstattet atomkraft etter Fukushima-katastrofen.
På den andre siden – Kina er i gang med en grønn omlegging av sin kraftproduksjon, og når Teslas Gigafactory står ferdig om noen år, vil den produsere like mye batterikapasitet som resten av verden i dag – med bare solenergi, ifølge Tesla.
– Hvis du får batteriproduksjonen over på fornybare energikilder, så er ikke denne innvendingen så viktig lenger, bekrefter Martin Kirkengen overfor forskning.no.
Institutt for energiteknikk utvikler billigere og mer brannsikre batterier – ikke minst viktig for luftfarten. Les: Silisium gir sprut til batteriene.
Mer resirkulering av batterier
Kirkengen er avdelingssjef for Batteriteknologisenteret på Institutt for energiteknikk. Han peker på et annet problem: Litium-ionebatterier i elbiler og framtidas elfly blir ikke gjenvunnet i særlig stor grad.
– For litium-ionebatterier er utviklingen så rask at det er vanskelig å lage resirkuleringsanleggene. Du vet ikke hva som kommer inn. Derfor resirkuleres bare noen veldig få elementer, spesielt kobberkontakter og kobolt, sier Kirkengen.
På den andre siden – ifølge en pressepakke fra Tesla bygges det et resirkuleringsanlegg i deres Gigafactory som skal gjenvinne alle typer av Teslas batterier.
– Det er ikke så teknisk vanskelig å gjenvinne mer – det er mest et spørsmål om økonomi og kontroll av innkommende batterier, presiserer Kirkengen.
De glemte små flyplassene
Annonse
Elektriske fly kan gjøre luftfarten klimavennlig også på andre måter – og på samme tid gjøre reisetiden kortere for passasjerene.
I dag går stort sett store fly mellom store flyplasser. Passasjerene må reise lange veier – ofte omveier – før de kan gå om bord og er i lufta. Det krever også energi.
– I USA finnes rundt 13 000 mindre flyplasser. Bare noen få prosent av disse utnyttes til passasjertrafikk, fordi det blir for dyrt for flyselskapene å betjene dem, sier Jan Otto Reimers til forskning.no.
Reimers er sivilingeniør med bakgrunn fra luftfart og har bidratt faglig i prosjektet til Avinor.
– På 1960-tallet var flere slike regionale flyplasser i bruk, forteller han. Den gangen var utgifter til både drivstoff og flygere lavere enn i dag. Folk kunne fly fra en plass nærmere der de bodde.
– Den totale reisetiden regnet fra dør til dør med fly var faktisk kortere med fly på 1960-tallet enn i dag, sier Reimers.
Kortbaneflyplasser som Brønnøysund lufthavn er godt egnet for de første forsøkene med elektriske passasjerfly som kan ta inntil 20 passasjerer. (Foto: Vegardn, CC-BA3.0)
Billigere drift
Nå kan elektrisk drift og ny teknologi gjøre korte flygninger rimeligere, og de små flyplassene vil bli lønnsomme igjen.
Elektrisk strøm er billigere enn flydrivstoffet JET-A1. Motorene er enklere og krever mindre vedlikehold. De tar også mindre plass enn tilsvarende fossilmotorer og gir mindre luftmotstand.
– Lavere luftmotstand alene kan spare en femtedel av energien, sier Reimers.
Neste generasjon selvstyrte fly kan også gjøre det mulig å fly kortere ruter med bare en pilot – eller kanskje ingen. Dette gir ytterligere innsparinger.
– Flyene er i prinsippet selvstyrte allerede i dag selv om der er piloter om bord, forteller Reimers.
Det er faktisk veldig lenge siden den første flyturen på autopilot – fra avgang til landing. Det skjedde i 1947 med et amerikansk C-54 transportfly over Atlanteren.
Siden den gang har vi fått GPS og moderne elektronikk og de første elbilene med autopilot.
– Det er enklere å lage selvstyrte fly enn biler. De trenger ikke å ta hensyn til fotgjengere og syklister, sier Reimers.
– Å gå om bord i et førerløst fly kan høres skremmende ut, men flyfabrikantene utvikler dette for å øke sikkerheten. Reaksjonstiden til et menneske er lang, sier Reimers.
Desentralisert rutenett
Hvis elektriske fly blir selvstyrte, kan også flere ruter på kryss og tvers mellom kortbaneflyplassene bli økonomiske.
– Det europeiske EU-prosjektet Flightpath 2050 skal blant annet gjøre regionale flygninger lønnsomt igjen. Tilsvarende utviklingsarbeid er underveis i USA, forteller Reimers.
Video fra den israelske flyprodusenten viser animasjon av det niseters elflyet Alice, som er under utvikling.
Elfly fra kyllingmarkene
Annonse
Et slikt nettverk av mindre flyplasser er nettopp hva Norge har. Disse flyplassene kalles ofte kyllingmarker, etter samferdselsminister Håkon Kyllingmark i regjeringen Borten fra 1965 til 1971.
Han stod bak utbyggingen av kortbanenettet som i dag trafikkeres av Widerøe. Store deler av kortbanenettet ligger i Finnmark. Her kan også de første elektriske trafikkflyene med plass til inntil 20 passasjerer settes i prøvedrift.
Disse flyene kan erstatte turboprop-maskiner av den typen Widerøe bruker. Disse flytypene har også de største karbonutslippene, ifølge rapporten fra Vestlandsforskning.
Norge med sine kyllingmarker er spesielt godt egnet for disse flyene, ifølge Mosvold Larsen.
Stiger raskere, bråker mindre
Elmotorer kan dessuten sparke kraftigere fra under takeoff enn en tilsvarende fossilmotor. Dermed kan seinere generasjoner av større elfly også bruke kyllingmarkene.
Stillegående motorer og kraft som gir brattere stigevinkel etter avgang vil også redusere støyproblemer.
Regjeringen positiv
– Vi vil framsnakke Norge som enestående for utprøving og utvikling av elfly. Tåler de Finnmark, så tåler de resten av verden, sier Mosvold Larsen.
Fram til nå har deltakerne i prosjektet besøkt flyprodusenter og skaffet seg oversikt over utviklingen.
Prosjektet har også støtte fra Samferdselsdepartementet. For første gang er elfly nevnt i den nyeste Nasjonal Transportplan, utgitt 5. april 2017.
Sammen med NLF (Norges Luftsportforbund) vil Avinor ta kontakt med aktuelle flyselskaper og industrielle aktører som vil bli invitert inn i prosjektet. Regjeringen støtter dette initiativet, heter det på side 240.
– Jeg tror mange av oss for bare kort tid siden hadde vanskelig for å tro på elektriske batterifly, men dette viser at vi alle tok skammelig feil. Utviklingen går kjempekjapt, sa samferdselsminister Ketil Solvik-Olsen til bladet Flynytt, utgitt av NLF.
Det elektriske flyet E-Fan fra Airbus besøkte Norge under Zero-konferansen i Oslo høsten 2016. Samferdselsminister Ketil Solvik-Olsen fikk prøvesitte cockpit. Her sammen med testpilot Didier Esteyne og Avinor-sjef Dag Falk-Pedersen. (Foto: Lise Grønskar, Flynytt)
Norge først med elfly
Det langsiktige målet er at Norge skal bli det første landet som setter elektriske passasjerfly i drift. Da er det viktig å kjenne markedet.
Det er viktig hva kundene mener. Flyselskapene, men også indirekte flyplassoperatørene, lever av billettsalget.
– Vi må være varme i hjertet, men kalde i hodet. Vi må ta elfly i bruk på en fornuftig måte. Som lufthavnoperatører må vi ligge i forkant. Når elflyene kommer, skal det ikke stå på oss, sier Mosvold Larsen.
