เครื่องยนต์เจ็ทใช้ไฟฟ้ากำลังจะเป็นจริง?
✈️😮👍
อนาคตการบินแบบรักษ์โลกอาจไม่ไกลเกินฝัน ด้วยเครื่องยนต์เจ็ทแบบใหม่ที่ใช้พลังงานไฟฟ้าล้วน ๆ เตรียมบอกลาน้ำมันกันได้เลย 😉
หากเราสามารถพัฒนาเครื่องยนต์เจทที่ใช้ไฟฟ้าสำหรับเครื่องบินได้ก็จะแทบจะบอกลาเชื้อเพลิงฟอสซิลในอุตสาหกรรมการบินไปได้เลย
ปัจจุบันคงปฏิเสธกันไม่ได้ว่ารถยนต์ไฟฟ้ากำลังจะมาแทนที่รถยนต์ใช้น้ำมัน มาแน่แต่เร็วแค่ไหนเท่านั้นเอง และยังลามไปถึงการขนส่งทางเรือและอากาศด้วย
ทั้งเรือและเครื่องบินเริ่มมีการวิจัยและพัฒนาให้ใช้ไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงานขับเคลื่อน ซึ่งที่เป็นปัญหามากที่สุดคงหนีไม่พ้นเครื่องบิน
ปัจจุบันเครื่องบินไฟฟ้าที่ใกล้เคียงความจริงมากที่สุดเป็นเครื่องบินใบพัดขนาดเล็ก ซึ่งแน่นอนว่าทำความเร็วได้สูงสุดได้ไม่เพียงครึ่งของเครื่องบินเจ็ท
ด้วยหลักการทำงานของเครื่องยนต์เจ็ทที่อาศัยการขยายตัวของก๊าซร้อนที่เกิดจากการจุดระเบิดเผาไหม้ของอากาศกับน้ำมันเชื้อเพลิงในห้องเผาไหม้ก่อนปล่อยออกเพื่อสร้างแรงขับดันให้กับเครื่องบิน
ภาพตัดขวางของเครื่องยนต์เจ็ท
ดังนั้นเครื่องยนต์แบบนี้จึงขาดเชื้อเพลิงฟอสซิลเช่นน้ำมันไม่ได้ ทำให้เครื่องบินโดยสารขนาดใหญ่ที่ใช้ไฟฟ้าล้วน ๆ เป็นแหล่งพลังงานในการบินจึงยังคงเป็นไปได้ยากในปัจจุบัน
แต่มาวันนี้ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอู่ฮั่นในประเทศจีน (ใช่แล้วครับ อู่ฮั่นที่เป็นจุดเริ่มการแพร่ระบาดของโควิด-19 นั่นแหละ) ได้สร้างอุปกรณ์ที่สามารถสร้างแรงขับได้โดยอาศัยการอัดอากาศและกระตุ้นให้เกิดเป็นลำพวยพลาสมาด้วยไฟฟ้า
แผนภาพแสดงการทำงานของเครื่อง Jet propulsion แบบใช้ไฟฟ้า
ซึ่งอากาศจะถูกอัดด้วยครื่องอัดอากาศก่อนผ่านสนามไฟฟ้าเข้มข้นและกระตุ้นให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนด้วยคลื่นไมโครเวฟจนกลายเป็นลำพลาสมา
ลำพลาสมาสามารถสร้างแรงยกมากพอจะยกลูกเหล็กได้
หลังจากนั้นลำกระแสอากาศในสถานะพลาสมานี้จะถูกบังคับให้พุ่งออกที่ท่อซึ่งทำจากควอซ์ทขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เซนติเมตร โดยลำพลาสมาจากอุปกรณ์ต้นแบบนี้สร้างแรงยกได้มากพอที่จะยกลูกเหล็กหนัก 1 กิโลกรัมได้
ซึ่งแรงดันที่ลำพลาสมาสร้างได้นี้เทียบเท่ากับแรงดันที่เกิดในเครื่องยนต์เจททีเดียว
ภาพขณะทำการทดสอบ
ซึ่งในชุดอุปกรณ์ต้นแบบนี้ยังแสดงให้เห็นว่าลำพลาสมาสามารถปรับเปลี่ยนและให้แรงขับมากน้อยได้ตามกำลังของคลื่นไมโครเวฟที่ใช้กระตุ้น เปรียบเหมือนกับการเร่งเครื่องในเครื่องยนต์ใช้น้ำมันนั่นเอง
ขนาดของลำพลาสมาที่สว่างและยาวขึ้นตามกำลังของคลื่นไมโครเวฟที่กระตุ้น
ดังนั้นเครื่องยนต์เจ็ทในอนาคตจึงอาจเปลี่ยนรูปแบบจากการใช้ห้องเผาไหม้เป็น microwave ionization chamber หรือห้องกระตุ้นสถานะพลาสมาให้กับอากาศอัดตัวด้วยคลื่นไมโครเวฟแทน
ซึ่งเครื่องยนต์เจ็ทรูปแบบใหม่นี้ใช้จะพลังงานไฟฟ้าล้วน ๆ ไม่จำเป็นต้องใช้น้ำมันเชื้อเพลิงอีกต่อไป ทำให้เครื่องบินเจ็ทในอนาคตสามารถบินได้โดยปราศจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างสมบูรณ์ (ถ้าไฟฟ้าที่ผลิตได้มาจากพลังงานหมุนเวียนทั้งหมดนะ)
อนาคตของธุรกิจการบินที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมคงอีกไม่ไกล
แม้ยังเป็นต้นแบบอยู่แต่ก็สร้างความหวังว่าเราจะสามารถเปลี่ยนผ่านการใช้พลังงานในภาคขนส่งไปสู่พลังงานหมุนเวียนที่ไม่พึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลได้อย่างสมบูรณ์แบบในเร็ววันนี้ รอต่อไป 😁✈️🌲
- 19
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
