Banyak transportasi pembicaraan hari ini berkisar menemukan cara yang lebih efisien untuk bahan bakar kendaraan kita, untuk alasan yang jelas. Akhirnya, bahan bakar fosil akan habis, dan kita perlu memiliki alternatif di tempat jauh sebelum kita mencapai titik itu. Seperti Italia Giulio Douhet marshal udara sebagaimana dikutip kembali pada tahun 1928, "Kemenangan bersinar atas mereka yang mengantisipasi perubahan karakter perang, bukan pada orang-orang yang menunggu untuk menyesuaikan diri setelah perubahan terjadi."
Anehnya, meskipun, percakapan keberlanjutan sebagai penerbangan komersial kekhawatiran tidak naik ke tingkat yang sama seperti yang telah visibilitas tentang mobil, meskipun berdampak pada industri penerbangan. Beberapa diskusi telah terjadi mengenai kelangsungan hidup penerbangan mengubah ke dalam bentuk yang jauh lebih hijau melalui penggunaan biofuel dan beberapa prototipe (baik di tingkat penerbangan umum dan komersial) telah terbang, tetapi masih banyak yang harus dilihat dan dilakukan baik dalam hal ini. Tak diragukan lagi, peningkatan dramatis dalam biaya bahan bakar selama beberapa tahun terakhir telah menjadi motivator utama dalam eskalasi (penerbangan) efisiensi bahan bakar dan keberlanjutan dari masalah di belakang pembakar kembali ke prioritas utama.
Ketika melihat masalah bahan bakar alternatif dan penerbangan, sejumlah kekhawatiran utama mendominasi diskusi: kepadatan energi (baik dari sudut pandang volumetrik dan gravimetri), teknologi penyimpanan / persyaratan, produksi / infrastruktur transportasi, dan ketersediaan. Aku sudah tidak tercantum di sini masalah lingkungan terutama karena bahan bakar masih harus mengatasi masalah ini agar praktis, tidak peduli seberapa ramah lingkungan mungkin.
Energi Densitas:
Energi adalah driver untuk segala sesuatu yang kita lakukan, dari menggerakkan tubuh kita untuk masuk ke ruang; tanpa diragukan lagi, itu adalah faktor yang memungkinkan pusat untuk masyarakat modern teknologi kami. Energi mentah tidak satu-satunya faktor yang layak dipertimbangkan, meskipun. Sama seperti penting adalah jumlah ruang jumlah tertentu energi memakan (kepadatan energi volumetrik nya) dan berapa banyak massa (yang gravimetri kepadatan energi). Sebuah sumber energi yang ideal akan baik menghasilkan banyak energi dan mengambil sedikit ruang-atau menimbang sesedikit-mungkin. Gambar 1 adalah scatter plot menunjukkan gravimetri dan kepadatan energi volumetrik dari 24 bahan bakar yang berbeda. Satu melirik chart menunjukkan bahwa tidak ada bahan bakar umum yang sangat efisien baik dari segi karakteristik. Hidrogen merupakan bahan bakar yang ideal dari sudut pandang massa, tetapi volume ruang yang memakan membuatnya tidak praktis dalam banyak kasus. Sebaliknya, bensin adalah tengah-of-the-jalan pemain dengan skor moderat dalam kedua kategori.
Untuk beberapa aplikasi, volume lebih penting daripada massa (atau sebaliknya), dalam penerbangan, baik berat dan volume kekhawatiran kritis, sehingga bahan bakar yang menyeimbangkan kedua kepadatan energi adalah kompromi yang lebih baik. Kepadatan energi mereka pada gilirannya mempengaruhi jangkauan, kemampuan payload, kecepatan maksimum, dan karakteristik kinerja lainnya. Gambar 2 menunjukkan bahwa, meskipun mungkin sedikit massa hidrogen, bahan bakar lainnya menyerang jauh lebih baik dari keseimbangan massa / volume.
Penyimpanan persyaratan:
Untuk ada gunanya, bahan bakar harus dilakukan-jika kebutuhan transportasi dari bahan bakar terlalu berat, maka bahan bakar tidak akan praktis, terlepas dari seberapa tinggi kepadatan energi yang mungkin. Hidrogen adalah kasus yang baik di titik. Alasan yang begitu banyak penyimpanan hidrogen R & D saat ini sedang dilakukan adalah karena volume yang hidrogen membutuhkan dalam segala bentuk; meskipun memiliki massa yang sangat rendah, kepadatan yang sangat rendah sehingga persyaratan volume yang mahal (misalnya, kepadatan energi bensin adalah tiga kali lebih tinggi per satuan volume dari hidrogen cair, dan tidak perlu terisolasi).
Teknologi & Infrastruktur:
Meskipun kebanyakan orang tidak berpikir tentang hal ini sering, infrastruktur adalah dasar dari semua industri-jika Anda tidak bisa mengangkut sumber daya, berkomunikasi secara efisien, atau menerima daya listrik, Anda tidak bisa berfungsi secara memadai dalam masyarakat modern. Mengubah ke bahan bakar baru kadang-kadang mudah, seperti dalam kasus penggunaan etanol dan biodiesel di mobil; perubahan ini masih bisa mendapatkan keuntungan dari teknologi yang sudah ada dan jaringan. Hidrogen membutuhkan produksi yang unik, penyimpanan, dan jaringan transportasi, sementara penerbangan biofuel harus disempurnakan dari biofuel yang lebih konvensional. Mendukung teknologi yang terakhir merupakan investasi awal jauh lebih lumayan, meskipun imbalan potensi jangka panjang dari biaya bahan bakar yang lebih rendah, dampak lingkungan yang lebih rendah, pertumbuhan pekerjaan, dan keamanan energi yang lebih besar yang bisa dibilang lebih dari bernilai investasi.
Ketersediaan:
Perhatian penting untuk penerbangan adalah masalah ketersediaan. Tidak hanya harus bahan bakar memenuhi persyaratan teknis dan praktis dari sudut pandang teknologi dan infrastruktur, tetapi juga harus tersedia dalam volume yang diperlukan untuk menjaga industri avaiation berjalan lancar. Gambar 3 menunjukkan US penerbangan minyak tanah (bahan bakar jet) pengiriman dalam ribuan galon per hari. Selama dekade terakhir, penggunaan rata-rata telah sekitar 40 juta galon / hari, ada sejumlah bahan bakar alternatif diposisikan untuk mencocokkan dalam waktu dekat.
Mengingat semua faktor ini, apa yang merupakan kandidat yang paling menjanjikan?
• Metal-Organic Frameworks: Terkait dengan bulky balls, senyawa ini mengambil keuntungan dari luas permukaan yang sangat besar untuk mengikat hidrogen. Baru-baru ini, upaya penelitian bersama antara University of Maryland, Caltech, dan NIST menunjukkan konsep penyimpanan yang menjanjikan untuk memungkinkan penyimpanan dengan kepadatan yang lebih baik daripada hidrogen padat dan pada suhu setinggi itu hidrogen cair. Jika berhasil, senyawa ini akan memperbaiki kelemahan yang paling serius
• Biofuels: Sejumlah tim peneliti melaporkan kesuksesan dalam menggunakan biofuel sebagai dasar untuk membuat bahan bakar jet, beberapa yang paling sukses sejauh melibatkan jarak (gulma yang tumbuh di daerah tropis) dan ester metil kedelai. Sejauh ini, rintangan terbesar harus dibersihkan mengelilingi kinerja suhu rendah miskin bahan bakar. Namun, bahkan jika hanya aditif untuk bahan bakar jet tradisional, mereka akan memberikan beberapa bantuan harga sangat dibutuhkan bagi industri.
