Как мы будем путешествовать по миру в 2050 году?

Если бы авиационная промышленность была страной, то она вошла бы в первую десятку мировых источников выбросов углекислого газа (CO₂). Авиационные выбросы выросли на 70% с 2005 года, и по мере роста спроса в богатых и бедных странах они, в соответствии с прогнозами, увеличатся на 300-700% к 2050 году.

Прекращение этого роста станет первым шагом на пути к устойчивой системе международных путешествий – но как это можно сделать? Налог на часто летающих пассажиров было бы относительно легко реализовать, но это может означать, что самые богатые всё ещё смогут позволить себе летать, а самые бедные – нет.

Большинство пассажиров самолётов уже относительно богаты. Всего 18% населения мира хотя бы раз летали на самолёте, а элитные 3% мира летают постоянно. Это около 230 миллионов человек, однако в 2017 году рейсы перевезли четыре миллиарда пассажиров. Таким образом, обычный пилот выполняет восемь обратных рейсов, а самолёты совершают полётов на семь триллионов воздушных миль каждый год.

Нормирование может быть более справедливой и эффективной альтернативой.

Нормирование полётов

Каждому человеку можно было бы ежегодно выделять максимальное количество «лётных километров». Оно увеличивалось бы по мере того, как человек будет воздерживаться от полётов. В первый год оно будет составлять 500 км, а в следующем году – 1000 км – и будет удваиваться каждый год. Потребовалось бы семь лет, чтобы накопить достаточное количество километров, чтобы совершить полёт из Великобритании в Австралию и обратно.

Покупка билета на рейс любого расстояния привела бы к сбросу ставки распределения на первый год, но километры, сэкономленные в «банке полётов», всё ещё могли бы использоваться. Любой, кто не путешествовал бы, мог бы обменять свои полётные километры на деньги, а тот, кто превысил бы количество, мог бы получить штраф или запрет на полёты в течение некоторого времени.




Расширенные и усовершенствованные высокоскоростные железнодорожные линии также могли бы заменить полёты. Такие путешествия в некоторых случаях могут быть такими же быстрыми, как и на самолётах, и выделяют на 90% меньше CO₂. Путешествия на поездах на солнечных батареях уже стали реальностью в Австралии. Компания Byron Bay использует солнечные панели на поездах и платформах для питания бортовых батарей и экспортировала электричества в объёме 60000 кВт/ч в прошлом году.

Объединение путешествия на поездах и нормированием полёта ограничило бы выбросы CO₂ в краткосрочной перспективе, но люди привыкли путешествовать на огромные расстояния за несколько часов, часто по относительно низкой цене. Спрос не исчезнет, так что же может заменить авиаперелёты?

Электрические самолёты

Большинство конструкций электрических самолётов пока что существуют только на чертёжной доске, но есть некоторые готовые к полётам самолёты. Первый в мире полностью электрический коммерческий авиалайнер был представлен в Париже в июне 2019 года. Судно называется Alice, и оно способно перевезти девять пассажиров на расстояние до 1040 км на высоте 3000 метров со скоростью 440 км/ч на одной заряженной батарее. Ожидается, что оно поступит на службу в 2022 году.

Стоимость ископаемого топлива для малых самолётов составляет около 400 долларов США за 100 миль. В случае с Alice затраты, по прогнозам, составят всего 8 долларов США за то же расстояние, и если электричество будет поступать из возобновляемых источников энергии – возможно, генерируемых солнечными батареями в аэропорту – тогда выбросы CO₂ будут нулевыми.




Ёмкость батарей быстро увеличивается. Но есть также стратегии, которые могут сделать электрические самолеты более эффективными. Конденсаторы – это лёгкие батареи, которые могут удерживать огромный заряд, но только в течение коротких периодов. Их можно использовать для взлёта (самая большая затрата энергии в процессе полёта), в то время как более традиционные батареи будут питать большую часть полёта.

Инновации могут обеспечить массовые электрические полёты в ближайшие несколько десятилетий, но альтернатива полётам на ископаемом топливе существует прямо сейчас.



Возвращение дирижаблей?

С тех самых пор, как люди начали подниматься в небо, у нас есть хорошая альтернатива самолётам, сжигающим огромное количество ископаемого топлива – воздушные шары. Катастрофа дирижабля «Гинденбург», возможно, обрекла индустрию на относительную безвестность в течение почти столетия, но она никуда не девалась.

Большинство современных дирижаблей работают на гелие, а не взрывчатом водородом, который использовался в «Гинденбурге». Концентрированный гелий легче воздуха, и в случае чего дирижабль может оставаться в воздухе даже при повреждении оболочки, а пропеллеры, работающие от гибких солнечных панелей, могут помочь навигации.




Извлечение достаточного количества гелиевого топлива будет энергоёмким, и существует надвигающийся глобальный дефицит. К счастью, прогресс, достигнутый со времён «Гинденбурга», теперь позволяет дирижаблям летать на цилиндрах, заполненных водородным реактивным топливом, которое дешевле, легче и относительно обильно.

Использование водорода в качестве топлива стало намного безопаснее с 1930-х годов – настолько, что теперь он рассматривается для использования в домашних условиях. В отличие от реактивных самолётов, когда дирижабли находятся в воздухе, им не требуется много энергии. В этот момент затраты на электроэнергию становятся сопоставимыми с железнодорожными перевозками.

Дирижабли, однако, не могут доставлять пассажиров к месту назначения очень быстро – «Гинденбург» установил текущий рекорд трансатлантического пересечения – чуть менее 44 часов, но они позволяют наслаждаться потрясающими видами. Думайте о них как о воздушных круизах. В романтическую эпоху ранних коммерческих полётов дирижабли должны были стать «летающими отелями» с обеденными залами и бальными танцами.

Орбитальные кольца

Есть ещё один вариант, но вы, скорее всего, будете изо всех сил пытаться поверить, что это возможно в течение следующих тридцати лет. Тем не менее, материалы, необходимые для его строительства, уже существуют. Орбитальное кольцо – это прочный стальной трос на орбите чуть выше атмосферы – 80 км над Землёй. Он вращается, создавая силы, которые пытаются заставить кольцо улететь в пространство, в то время как гравитация стремится притянуть его к Земле.

Если кольцо вращается с правильной скоростью, две силы уравновешивают друг друга, позволяя ему вращаться, казалось бы, невесомо.




Два пути для маглевов (которые используют магниты для перемещения поездов без трения) – один на нижней стороне кольца, другой снаружи – могут перевозить пассажиров с невероятной скоростью, достигая другого конца света за 45 минут.

Если эти варианты кажутся нереалистичными, то помните, что наш нынешний курс на расширение углеродоёмких авиаперевозок ведёт к катастрофическому изменению климата. Смелые идеи – это одно, но нам нужны радикальные действия, чтобы революционизировать то, как мы путешествуем по миру.

Специально для читателей моего блога Mzu4in.Net – по материалам сайта theconversation.com

Copyright Muz4in.Net © - Данная новость принадлежит Muz4in.Net, и являются интеллектуальной собственностью блога, охраняется законом об авторском праве и не может быть использована где-либо без активной ссылки на источник. Подробнее читать - "об Авторстве"

Почитать ещё:

• Горлебен: атомное кладбище Германии
• 32 изобретения, которые изменят завтрашний день
• 10 технологий, которые лучше бы никогда не существовали
• 10 футуристических технологий, которые революционизируют наш мир