電気飛行機(Electric Aviation)

空の旅でも脱炭素化が可能に

世界経済フォーラム「2020年の新興技術トップ10」の中から「電気飛行機(Electric Aviation)」を紹介します。当記事は日本語抄訳です。

電気プロペラの離陸時の揚力は増加し小型化が可能になります

2019年には、世界の二酸化炭素排出量の2.5％を航空旅行が占めており、2050年までには3倍になる可能性があります。一部の航空会社は大気中の二酸化炭素への貢献を相殺し始めていますが、大幅な削減がまだ必要とされています。電気飛行機は、必要とされる変革を提供できる可能性があり、多くの企業が開発を急いでいます。電気推進モーターは、直接の二酸化炭素排出をなくすだけでなく、燃料費を最大90％、メンテナンスを最大50％、騒音を70％近く削減することができます。

電気飛行機に取り組んでいる企業の中には、Airbus, Ampaire, MagniX, Eviationの各社が含まれています。いずれも個人旅行、企業の出張、通勤の飛行を目的とした飛行試験機であり、米国連邦航空局からの認証を得ようとしています。地域最大の航空会社の一つであるケープ・エアは、最初の顧客の一つとなることを期待しており、エヴィエイション社からアリス型9人乗り電気飛行機を購入する計画を立てています。ケープ・エアのダン・ウルフ最高経営責任者(CEO)は、環境面でのメリットだけでなく、運用コストの削減にも興味があると述べています。電気モーターは、現在の航空機に搭載されている炭化水素燃料エンジンよりも一般的に寿命が長く、オーバーホールが必要となるのは従来機の2,000時間に対して20,000時間です。

前進推進エンジンを電動化するだけではありません。開発中のNASAのX-57マックスウェル電気飛行機は、従来の主翼を短いものに置き換え、分散した電気プロペラのセットを特徴としています。従来のジェット機では、低速走行時に揚力を得るために翼を大きくしなければなりませんでしたが、高速走行時には翼の表面積が大きいために抗力が加わります。電気プロペラは、離陸時の揚力を増加させ、より小さな翼と全体的に高い効率を可能にします。

当面の間は、電気飛行機の航続距離は限られています。今日の最高のバッテリーでさえ、従来のエンジンよりもはるかに少ない重量出力比しかありません。エネルギー密度は電気飛行機では1キログラムあたり250ワット時なのに対し、ジェット燃料エンジンは1キログラムあたり12,000ワット時です。そのため、1回のフライトに必要なバッテリーは、標準的な燃料よりもはるかに重く、より多くのスペースを必要とします。しかし世界全体の飛行距離の約半分は800km未満で、2025年までにはバッテリー駆動の電気飛行機の範囲内に収まると予想されています。

電気飛行機はコストと規制上のハードルに直面していますが、この技術の進歩に触発された投資家、インキュベーター、企業、政府はその開発に多額の投資を行っています – 2017年から2019年の間に、約2億5000万ドルが電気飛行機のスタートアップ企業に流れました。現在、約170の電気飛行機プロジェクトが進行中です。ほとんどの電気飛行機は個人、法人、通勤用に設計されていますが、エアバス社は2030年までに100人用の旅客機を用意する計画を立てています。