Annonse
Denne artikkelen er produsert og finansiert av UiT Norges arktiske universitet - les mer.
Når kan vi fly elektrisk til Syden?
Forsker har sett på hva som skal til for at elektriske og hybrid-elektriske fly skal fungere i det virkelige liv.
Det er både oljekrise, klimakrise og sommerferien nærmer seg. Når kan vi egentlig fly til Syden elektrisk?
Du skal snart få vite mer om det.
Men først: Forsker Bright Appiah Adu-Gyamfi ved UiT Norges arktiske universitet er Norges aller første doktor i luftfart.
For ham begynte interessen for elfly med at han leste mange artikler om mulighetene innen elektrisk luftfart.
Adu-Gyamfi stusset over det han synes var mange uoverensstemmelser i beregningene av hvordan elektriske fly vil kunne fungere.
Elektrisk luftfart kun mulig i teorien
Selv har han bakgrunn fra luftforsvaret og to mastergrader: én som industri-ingeniør og én som ingeniør for kontroll av luftrom.
– Vi må huske at elektrisk luftfart ikke bare er et teknisk spørsmål. Det er også politisk, sier han.
På grunn av klimaendringene ønsker samfunnet å omstille seg til grønnere luftfart. Dermed fins det også stor vilje til investering i markedet, mener han.
Har det gjort at noen har lovet litt for mye?
– Jeg har funnet ut at kapasiteten mange hevder elektriske fly har, ofte er feil. Det som hevdes, kan være mulig teoretisk, men ikke praktisk, sier Adu-Gyamfi.
I sin forskning ønsket han altså å finne ut hva som virkelig skal til for at elektriske og hybrid-elektriske fly kan fungere i det virkelige liv.
Forskere bygget en elektrisk versjon av et Widerøe-fly
Adu-Gyamfi samlet inn data fra Widerøes Embraer E190-E2 på ruten Tromsø-Bodø. Disse dataene brukte han og et forskerteam til å lage og studere en elektrisk versjon av flyet.
Sammen ville de evaluere hvordan det ville prestere. De brukte også dataene til å sjekke at modellen deres oppførte seg som det ekte flyet.
Han brukte en lignende metode i Tyskland. Der fikk han samlet inn data fra flyvninger med GA8 Airvan for å støtte modelleringen og valideringen.
Å validere er å verifisere og dokumentere at en metode er egnet til sitt formål.
GA8 Airvan er operert av Ostfriesischer Flug-Dienst (OFD) mellom øyene Emden og Borkum.
Annonse
Slike fly trenger mer energi til oppvarming og avising
– Et av mine viktigste funn er at gjennomførbarhet ikke bare handler om fremdriftsenergi, sier Adu-Gyamfi.
Han dokumenterte at elektriske fly bruker mer energi til andre systemer enn framdrift. Han sammenlignet da med dagens, bensindrevne fly.
Bensindrevne fly bruker overskuddsvarme fra forbrenningsmotorene både til å varme opp og å regulere trykket inne i kabinen. Den brukes også til å avise flyet.
Elektriske flymotorer skaper ikke overskuddsvarme. De må dermed bruke ekstra batterikapasitet til både oppvarming, regulering av trykk og avising.
Det er mange minusgrader høyt oppe i lufta. Det gjør disse systemene svært energikrevende. I tillegg kan man ikke enkelt bruke hundre prosent av kapasiteten til batteriet til flyet.
De som har elbil eller mobiltelefon, vet at det tar mye lengre tid å lade fra 80 til 100 prosent fullt batteri enn fra 0 til 80 prosent.
– Alle disse tingene gjør at elflyene trenger større batterikapasitet enn tidligere antatt, spesielt i kalde og is-utsatte forhold, sier Adu-Gyamfi.
– Totalt sett, hvis du ser på en strekning fra A til B, så vil du ha cirka 50 prosent mindre batterikapasitet i det virkelige liv, enn i teorien.
Øyhopping og korte avstander først
Så hvordan kan man bruke elfly?
– Elektrisk luftfart vil ikke bli en enkel én-til-én-erstatning av dagens flyvninger over lange distanser, sier Adu-Gyamfi.
Annonse
Der elektriske fly er mest overbevisende, er på korte distanser, utdyper han.
– De kan fungere der energibehovet passer innenfor praktiske batterigrenser og der lading kan innlemmes i tidsplaner og infrastruktur.
Flyene trenger forutsigbare tidsplaner. De kan for eksempel passe til øyhopping, regionale skytteltjenester og korte forbindelser mellom nokså nærliggende samfunn.
Nyvinninger er avhengig av standarder for sikkerhet og sertifisering
Det fins dessverre også flere skjær i sjøen.
– En overgang til elektrisk vil faktisk avhenge mindre av motorer og batterier, og mer av sertifisering, standarder for sikkerhet, infrastruktur for ladning og operasjonelle prosedyrer som gjør elektrisk luftfart pålitelig, dag etter dag, sier luftfartsdoktoren.
Hvorfor?
Sikkerhet er naturlig nok essensielt innen luftfart. Og kravene for å få sertifisering tar veldig lang tid å fullføre.
Det kan ta mellom fem og seks år å få én enkelt komponent sertifisert av IASA (International Aviation Safetey Assessment). Det kan for eksempel være en sensor, forklarer forskeren.
Da kan man tenke seg tiden det tar å få sertifisert en helt ny type flydesign.
Han forteller at både NASA og flyprodusenten Eviation Aircraft tidligere har annonsert at de skulle lansere elektriske fly innen 2023. Det var henholdsvis flymodellene X-57 Maxwell og Alice.
NASA har nå stoppet prosjektet, mens Eviation har satt utviklingen på pause.
Annonse
– Det er på grunn av kravene til sikkerhet, sier Adu-Gyamfi.
Boeing helt like i dag som på 1960-tallet
Sikkerhetssystemet for å innføre noe nytt er utrolig nøye og langsomt. Dette vet industrien.
– Det er én av grunnene til at flyene vi reiser med i dag, for eksempel Boeing 747 og 737, ser nesten helt like ut som de gjorde i passasjerflyenes begynnelse på 1960 – 1970-tallet, sier Adu-Gyamfi.
De har kun gjort bitte små forbedringer. Det er for eksempel formen på vingene for bedre aerodynamisk effektivitet.
Og: For øyeblikket finnes det ingen sertifiseringsstandarder for elektrisk batteri- og motor-teknologier og deres integrasjon i fly.
– Flyindustrien er rett og slett ikke klar for det, mener forskeren.
Hva med sydenreisa?
Så hva med den utslippsfrie Sydenreisa med god klima-samvittighet, og som er uavhengig av oljekriser i verden?
– For en rute fra Norge til Sør-Europa er et rent batterielektrisk fly ikke realistisk på veldig lenge. Dette er fordi energibehovet er langt utover det dagens batterier kan levere med akseptabel vekt, når man inkluderer reserver og operasjonelle marginer, sier Adu-Gyamfi.
– Min forskning viser at når vi behandler problemet realistisk, blir den effektive ytelsen til batteriet som trengs selv for regionale oppdrag, for eksempel Tromsø-Bodø, svært krevende, legger han til.
Gapet for kapasitet øker drastisk med avstand
I realiteten begrenses som sagt elektrisk flyging av brukbare grenser for batterikapasitet, reservekrav og andre belastninger. Det kan være oppvarming og avising. Dette gapet øker drastisk med avstanden.
Annonse
Forskeren lar oss likevel bevare håpet om grønnere sydenreiser en gang i framtida:
– Dette betyr ikke at karbonfri flyging over lange distanser er umulig. Men det er ikke én enkel, universell løsning for alle flyvninger.
– Funnene mine antyder at løsninger for mer klimavennlig langdistanseflyging sannsynligvis vil involvere hybrid-elektriske konsepter eller lavkarbon flydrivstoff (SAF), heller enn hel-elektrisk energi, sier Adu-Gyamfi.
Han understreker at det fins utfordringer også med dette.
– Banebrytende forskning
Professor Vegard Nergård har vært veileder for Adu-Gyamfi doktoravhandling.
– Adu-Gyamfi gir oss et mer nyansert bilde av den grønne omstillingen. Hans poeng er enkelt: Vi har vært for optimistiske, for tidlig. Vi er rett og slett ikke så langt fremme som mange håper på, sier Nergård.
Referanse:
Bright Appiah Adu-Gyamfi: Electric Aviation: Performance Modeling and Analysis of the Next Generation Electric Aircraft (sammendrag). Doktorgradsavhandling fra UiT Norges arktiske universitet, 2026.
Fikk du med deg disse artiklene fra UiT Norges arktiske universitet?
-
Nord‑Noreg: – Tilflytting utanfrå er nødvendig for at bygdene skal fungere
-
Slik lager du beredskapshage
-
For denne folkesjukdommen kan litt ekstra kroppsvekt vere ein fordel
-
Slik kan elever med lesevansker få bedre leseforståelse
-
Grønlandsisen var overraskende stor for 6 millioner år siden
-
Fra sentrumsdød til overturisme: Hvor går reiselivet i Tromsø?
