Abbiamo bisogno di aeroplani a propulsione nucleare, non a energia solare

Viene annunciato come un trionfo per l'energia solare, ma il Impulso solare L'aereo a energia solare potrebbe anche essere visto come un'illustrazione di quanto siano sorprendenti i combustibili liquidi come il carburante per aerei, e fino a che punto l'energia solare e la tecnologia delle batterie dovrebbero spingersi per sfidarli. Un'idea molto migliore del volo a energia solare è il volo a propulsione nucleare, anche se non intendo mettere reattori nucleari sugli aeroplani come proposto una volta dal governo degli Stati Uniti (vedi queste Due pdf). Usiamo la fissione per produrre carburante a basse emissioni di carbonio.

L'aereo Solar Impulse, alimentato da una combinazione di pannelli solari in silicio cristallino e batterie agli ioni di litio, ha fatto notizia lo scorso anno quando ha effettuato il primo volo intercontinentale al mondo a energia solare. Ed è programmato per volare attraverso gli Stati Uniti questa estate. Ma i continenti tra i quali ha viaggiato - l'aereo è volato dalla Spagna al Marocco - si sono quasi toccati. E l'aereo farà il viaggio attraverso gli Stati Uniti in cinque tappe. L'aereo trasporta una sola persona, ma la sua apertura alare è pari a quella di un jumbo jet, che fornisce l'ascensore necessario e l'area per i pannelli solari.

Ci sono alcune cose per cui i pannelli solari sono utili, ma non lo sono per gli aerei passeggeri. L'energia alla luce del sole è troppo diffusa. Un pannello solare di un metro quadrato genera meno di 200 watt in pieno sole. In confronto, un piccolo generatore a benzina di mezzo metro di larghezza può generare 3.500 watt. Può funzionare per 24 ore, a metà potenza, con meno di 12 galloni di carburante. Il pannello solare, ovviamente, smette di funzionare di notte. Se può generare energia extra durante il giorno, potrebbe essere immagazzinata nelle batterie. Ma le batterie immagazzinano solo circa 1/100 di energia rispetto alla benzina. (Per inciso, una delle attrazioni dell'energia nucleare è che puoi ottenere circa un milione di volte più energia dall'uranio in una centrale elettrica di quanta ne puoi ottenere dal diesel in un motore.)

I pannelli solari potrebbero essere ottimi per alcuni velivoli di nicchia. Ad esempio, i droni militari leggeri, del tipo che sembrano aeromodelli e che i soldati lanciano lanciandoli in aria, sono ora dotati di celle solari ad alta efficienza che consentono loro di rimanere in aria molto più a lungo di quanto potrebbero fare con le sole batterie . Ma anche raddoppiare o triplicare l'efficienza del pannello solare e la capacità di accumulo della batteria non consentirà a queste fonti di fornire il tipo di energia necessaria per sollevare un jumbo jet da San Francisco a Pechino.

Se avremo compagnie aeree a basse emissioni di carbonio, dovremo produrre combustibili liquidi da fonti a basse emissioni di carbonio. I biocarburanti ricavati dallo zucchero o dall'erba potrebbero svolgere un ruolo nella riduzione delle emissioni. Ma il loro ruolo è limitato data l'energia necessaria per l'agricoltura e le grandi quantità di terra necessarie (va bene, tranne nel caso delle alghe).

Il percorso più basso di carbonio potrebbe essere quello di produrre combustibili dall'anidride carbonica e dall'acqua utilizzando l'energia proveniente dall'energia solare terrestre o dalle centrali nucleari. Alla fine, le centrali nucleari ad alta temperatura ora in fase di sviluppo potrebbero essere un'opzione ancora migliore: il loro calore potrebbe essere utilizzato per facilitare le reazioni chimiche necessarie in modo più efficiente rispetto all'elettricità (vedi Un modo migliore per ottenere idrogeno dall'acqua, Nucleare più sicuro, A metà del prezzo , e le nazioni in via di sviluppo mettono il nucleare su Fast-Forward ).

Per inciso, il solare sulle auto incontrerà gli stessi problemi del solare sugli aeroplani. Si potrebbe immaginare di utilizzare pannelli solari sulle auto per caricare lentamente le batterie mentre le auto sono parcheggiate. Forse potresti ottenere qualche kilowattora al giorno in questo modo, abbastanza per brevi spostamenti nei giorni di sole. Non potevi fare affidamento su di esso per lunghi viaggi. Ecco a cosa servono i combustibili liquidi.

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