Máy bay điện sẽ là tương lai hàng không. Vấn đề chỉ là thời gian

[Bùi Minh Nhật]

Việc điện khí hóa máy bay giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu, đồng thời thúc đẩy công nghệ hàng không bền vững. Động cơ đốt trong đã gắn liền với giao thông vận tải trong nhiều thế kỷ, nhưng với sự phát triển của công nghệ điện, bối cảnh đang thay đổi nhanh chóng. Trước đây, pin và động cơ điện chỉ xuất hiện trong mô hình thu nhỏ hoặc đồ chơi, nhưng nay chúng có thể thay đổi toàn bộ ngành công nghiệp hàng không.

Mặc dù điện khí hóa giao thông trên bộ được thảo luận nhiều, nhưng ảnh hưởng của nó đến hàng không vẫn chưa được hiểu rõ. Hãy cùng tìm hiểu về xu hướng này.

Điện khí hóa trong hàng không là gì?​

Máy bay truyền thống sử dụng động cơ đốt trong để vận hành hệ thống chính và phụ trợ. Điện khí hóa là quá trình chuyển đổi sang năng lượng điện ở nhiều cấp độ khác nhau. Tương tự ô tô, máy bay cũng có thể được phân loại theo mức độ điện khí hóa.

1. Máy bay điện hơn (MEA)

Các hệ thống như điều khiển bề mặt bay, điều hòa không khí, bánh đáp và phanh hiện sử dụng cơ khí, thủy lực hoặc khí nén. Trong mô hình MEA, các hoạt động này được thay thế bằng hệ thống điện chạy bằng pin, giúp giảm tải cho động cơ chính.

2. Máy bay điện lai

Khác với MEA chỉ điện khí hóa hệ thống phụ trợ, máy bay hybrid còn tích hợp động cơ điện hỗ trợ cất cánh và bay hành trình. Điều này giúp giảm tiêu hao nhiên liệu, đặc biệt trong giai đoạn cất cánh khi nhu cầu năng lượng cao nhất.

3. Máy bay chạy hoàn toàn bằng điện

Trong mô hình này, cả hệ thống bay chính và phụ đều vận hành bằng điện. Tuy nhiên, trong khi MEA và hybrid đã có mặt trên thị trường, máy bay chạy hoàn toàn bằng điện vẫn đang trong giai đoạn phát triển.

Điện khí hóa tác động thế nào đến ngành hàng không?​

1. Giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hàng không

Nhiên liệu chiếm hơn 20% chi phí vận hành của các hãng bay. Giảm mức tiêu thụ nhiên liệu giúp giảm chi phí, tiếng ồn và khí thải, thúc đẩy hàng không bền vững.

2. Cải tiến hạ tầng sân bay

Việc sạc pin mất nhiều thời gian hơn so với tiếp nhiên liệu, đòi hỏi sân bay phải có cơ sở hạ tầng phù hợp. Điện khí hóa cũng thúc đẩy sự phát triển của công nghệ VTOL (cất cánh và hạ cánh thẳng đứng), giúp giảm nhu cầu về đường băng dài.

3. Công nghệ pin và sạc

Pin hiện tại có mật độ năng lượng thấp hơn nhiên liệu hàng không truyền thống, khiến việc phát triển pin nhẹ và có dung lượng cao trở thành yếu tố then chốt. Công nghệ sạc nhanh cũng cần được cải thiện để đáp ứng nhu cầu vận hành.

4. Thiết kế máy bay

Hệ thống điện có thể thay thế các hệ thống thủy lực và cơ khí cồng kềnh, giúp máy bay nhẹ hơn, tối ưu hóa hiệu suất và giảm chi phí bảo trì.

5. Khả năng sản xuất điện trên không

Không giống nhiên liệu, điện có thể được tạo ra ngay trên máy bay thông qua năng lượng mặt trời hoặc các công nghệ tái tạo khác. Điều này mở ra tiềm năng kéo dài hành trình bay mà không cần hạ cánh tiếp nhiên liệu.

Ngành hàng không đang phát triển theo hướng bền vững hơn. Mặc dù điện khí hóa sẽ đóng vai trò quan trọng trong tương lai, nhưng liệu nó có thay thế hoàn toàn nhiên liệu truyền thống hay không vẫn còn là câu hỏi chưa có lời giải. Chỉ có thời gian mới có thể trả lời!