Động cơ đốt trong đã và đang là công nghệ vận tải hàng đầu trong nhiều thập kỷ, nhưng ngành công nghiệp này sắp sửa phải thay đổi. Cuộc cách mạng điện năng bắt đầu khá chậm nhưng hiện đang diễn ra mạnh mẽ. Ô tô chạy điện đã chiếm một phần đáng kể trong thị trường ô tô và thị phần đó đang tăng lên. Năm ngoái, doanh số bán xe điện (bao gồm cả xe lai) đã tăng đến 55% trên toàn cầu, chiếm khoảng 13% trong tổng doanh số bán xe.
Tàu điện (electric train) thì đã phổ biến từ lâu, ngoài ra chúng ta có thể đặt chân vào thuyền bè chạy điện và gần đây FAA đã phê duyệt cho thử nghiệm chiếc ô tô bay chạy hoàn toàn bằng điện đầu tiên. Năng lượng pin ngày càng phổ biến trên mặt đất, và dường như không thể tránh khỏi việc năng lượng điện cuối cùng cũng phải được đưa vào những chiếc máy bay.
Trên thực tế, máy bay chạy điện đã tồn tại nhưng việc sử dụng chúng còn hạn chế. Một số thách thức đang cản trở các máy bay chở khách hoàn chỉnh chạy bằng pin điện, nhưng những rào cản đó đang được khắc phục. Ngày nay, chỉ một số ít người mới có thể tiếp cận các chuyến bay chạy bằng điện, nhưng chẳng bao lâu nữa, một số chuyến bay của chúng ta có thể sẽ được cung cấp năng lượng bằng pin ít nhất là trong một vài thời điểm nào đó.
Những vệt khí thải màu trắng phồng lên phát ra từ động cơ của chiếc DC-8 của NASA. Các thiết bị trên một máy bay đằng sau đang đo hàm lượng hóa học của các vệt khí thải ở các khoảng cách khác nhau so với chiếc DC-8, vốn sử dụng cả nhiên liệu phản lực JP8 tiêu chuẩn lẫn hỗn hợp của JP8 và nhiên liệu sinh học có nguồn gốc từ thực vật. Ảnh: NASA.
Cũng có khả năng phần phát thải do hoạt động hàng không gây ra sẽ tăng lên. Viện Nghiên cứu Năng lượng và Môi trường (EESI) lưu ý rằng khả năng tiếp cận du lịch hàng không đã tăng lên đáng kể trong vài thập niên qua. Khi công nghệ tiếp tục được cải tiến và dân số toàn cầu tăng lên, chúng ta có thể sẽ thấy nhiều chiếc máy bay hơn nữa trên bầu trời. Việc mở rộng khả năng tiếp cận này đã khiến việc bay trên không thành nguồn phát thải đơn lẻ có sự gia tăng nhanh nhất.
Tàu điện (electric train) thì đã phổ biến từ lâu, ngoài ra chúng ta có thể đặt chân vào thuyền bè chạy điện và gần đây FAA đã phê duyệt cho thử nghiệm chiếc ô tô bay chạy hoàn toàn bằng điện đầu tiên. Năng lượng pin ngày càng phổ biến trên mặt đất, và dường như không thể tránh khỏi việc năng lượng điện cuối cùng cũng phải được đưa vào những chiếc máy bay.
Trên thực tế, máy bay chạy điện đã tồn tại nhưng việc sử dụng chúng còn hạn chế. Một số thách thức đang cản trở các máy bay chở khách hoàn chỉnh chạy bằng pin điện, nhưng những rào cản đó đang được khắc phục. Ngày nay, chỉ một số ít người mới có thể tiếp cận các chuyến bay chạy bằng điện, nhưng chẳng bao lâu nữa, một số chuyến bay của chúng ta có thể sẽ được cung cấp năng lượng bằng pin ít nhất là trong một vài thời điểm nào đó.
Tính cần thiết và tất yếu của máy bay điện
Giao thông vận tải là một trong những nguyên nhân góp phần lớn nhất trên toàn cầu vào việc phát thải khí nhà kính (CO₂) và tình trạng biến đổi khí hậu. Trong khi ô tô tạo ra lượng khí thải lớn nhất thì máy bay lại chịu trách nhiệm cho khoảng 3% lượng khí thải nhà kính trên toàn cầu mỗi năm. Trong thực tế, nếu chúng ta bay nhiều hơn một hoặc hai lần mỗi năm, thì đi máy bay có lẽ là việc tiêu tốn nhiều carbon nhất trong những điều chúng ta làm.
Những vệt khí thải màu trắng phồng lên phát ra từ động cơ của chiếc DC-8 của NASA. Các thiết bị trên một máy bay đằng sau đang đo hàm lượng hóa học của các vệt khí thải ở các khoảng cách khác nhau so với chiếc DC-8, vốn sử dụng cả nhiên liệu phản lực JP8 tiêu chuẩn lẫn hỗn hợp của JP8 và nhiên liệu sinh học có nguồn gốc từ thực vật. Ảnh: NASA.
Cũng có khả năng phần phát thải do hoạt động hàng không gây ra sẽ tăng lên. Viện Nghiên cứu Năng lượng và Môi trường (EESI) lưu ý rằng khả năng tiếp cận du lịch hàng không đã tăng lên đáng kể trong vài thập niên qua. Khi công nghệ tiếp tục được cải tiến và dân số toàn cầu tăng lên, chúng ta có thể sẽ thấy nhiều chiếc máy bay hơn nữa trên bầu trời. Việc mở rộng khả năng tiếp cận này đã khiến việc bay trên không thành nguồn phát thải đơn lẻ có sự gia tăng nhanh nhất.
Giảm dần và cuối cùng là loại bỏ khí thải máy bay là một nỗ lực đang được giải quyết trên nhiều mặt. Vào năm 2016, một hội đồng của Liên Hợp Quốc đã đưa ra các tiêu chuẩn khí thải được cập nhật cho tất cả các máy bay mới và nhiều máy bay đã đáp ứng hoặc vượt qua các quy chuẩn đó. Tuy nhiên, đạt được mức phát thải bằng zero đồng nghĩa với việc loại bỏ hẳn nhiên liệu đốt cháy được (xăng dầu) và điều đó có nghĩa là phải sử dụng điện.
Máy bay chạy điện đời đầu
Phương tiện giao thông chạy điện đem lại cảm giác giống như một phát minh hoàn toàn hiện đại, nhưng điều đó hoàn toàn không đúng. Trên thực tế, chiếc máy bay điện đầu tiên đã có trước sự phát minh ra máy bay tới hai thập kỷ. Năm 1883, hai anh em Albert và Gaston Tissandier đã phát triển và chế tạo một chiếc khí cầu chạy bằng đicromat (-Cr₂) nguyên thủy của cell pin kali. Những cục pin đó cung cấp năng lượng cho động cơ 1.5 mã lực của Siemens, làm quay cánh quạt. Chiếc máy bay của họ đã thành công trong việc cất cánh, bay lượn và hạ cánh, nhưng các cục pin nặng nề đã khiến nỗ lực ban đầu này không được bền vững.
Mô hình chiếc khí cầu (tỷ lệ 1:50) do anh em Albert và Gaston Tissandier người Pháp thiết kế, đây là khí cầu đầu tiên chạy bằng điện. Dòng điện được cung cấp bởi 24 cell kali bicromat cho động cơ 1.5 mã lực của Siemens. Ảnh: Science Museum.
Một năm sau, Charles Renard và Arthur Constantin Krebs đã tự làm phi công trên chiếc khinh khí cầu của họ, có tên là La France, trên chuyến bay đầu tiên trong số vài chuyến bay có người lái. Chuyến bay đầu tiên trải dài gần năm dặm trong một vòng lặp kéo dài suốt hai mươi phút, sau cùng đã hạ cánh ở nơi nó bắt đầu. La France bao gồm một khinh khí cầu dài 167 feet (51 mét) với một chiếc thuyền gondola được treo bên dưới, chứa động cơ, pin và hành khách. Động cơ và pin có tổng trọng lượng 800 pound (363 kg) và quay bằng một cánh quạt bằng gỗ để di chuyển con tàu.

Mình họa của họa sĩ đương thời về chiếc La France. Ảnh: Wikipedia.
Mặc dù những chuyến bay này đã chứng minh rằng máy bay chạy bằng điện là có thể thực hiện được, nhưng công nghệ tốt hơn vẫn chưa sẵn sàng để đưa chúng ta bay trên không.
Số lượng dự án phát triển máy bay điện đang tăng lên
Không chỉ tổng số máy bay điện ngày càng tăng mà số lượng công ty hoạt động trong lĩnh vực hàng không chạy điện cũng ngày càng tăng. Mặc dù lĩnh vực này vẫn đang phát triển nhưng nó đã chứng kiến sự tăng trưởng mạnh mẽ và nhất quán trong những năm gần đây, đồng thời số lượng các dự án đang triển khai đang ngày càng gia tăng.
Một mẫu máy bay tiết kiệm nhiên liệu của hãng Diamond Aircraft. Ảnh: Diamond Aircraft.
Quảng cáo
Mức tăng trưởng là khá ổn định từ năm 2009 đến năm 2016 khi đợt tăng đột biến đầu tiên xảy ra. Đã từng có mức tăng trưởng xấp xỉ 54% trong khoảng thời gian từ năm 2016 đến năm 2017 và mức tăng trưởng mau chóng này ít nhiều vẫn ổn định kể từ đó. Máy bay điện cá nhân, thường được gọi là ‘taxi hàng không’, chiếm phần lớn nhất trong sự phát triển, tiếp sau đó là ngành hàng không nói chung.
Vào tháng 5 năm 2022, tạp chí Scientific American công bố có hơn 170 dự án máy bay điện đang được triển khai trên toàn cầu và con số đó ngày càng tăng lên. Tổ chức Hàng không Dân dụng Quốc tế (ICAO) đưa ra con số cao hơn một chút, ước tính có hơn 200 công ty khởi nghiệp trong ngành hàng không điện và hơn 300 dự án hàng không điện từ năm 2016 đến năm 2022. Dù gì con số chính xác cũng không thực sự quá quan trọng - điều quan trọng là có rất nhiều người (và thêm nhiều người nữa mỗi ngày) đang nỗ lực giải quyết thử thách của việc bay bằng điện.
Vấn đề về mật độ năng lượng
Cho dù chúng ta đang cố gắng di chuyển một chiếc ô tô, một xe lửa, một chiếc máy bay hay một con tàu vũ trụ thì năng lượng luôn là yếu tố có tính hạn chế. Việc đưa một chiếc máy bay lên trên không và giữ nó ở đó tiêu tốn rất nhiều năng lượng, và các kỹ sư máy bay luôn tìm cách làm cho máy bay tiết kiệm nhiên liệu hơn. Vấn đề là, máy bay rất nặng nề và đó là chưa tính đến phi hành đoàn, hành khách, hành lý của họ và trọng lượng của chính nhiên liệu. Việc làm cho hoạt động hàng không đủ giá cả phải chăng cho tất cả mọi người đòi hỏi phải đưa thật nhiều năng lượng khả dụng vào trong một không gian càng nhỏ càng tốt. Nói cách khác, chúng ta muốn có mật độ năng lượng cao. Nguyên tắc này khá tương đồng với yêu cầu của chúng ta đối với máy tính hiện đại: chip xử lý có khả năng tối ưu để đem lại thời lượng sử dụng pin kéo dài, hiệu suất phải cao đi kèm với kích cỡ thiết bị càng nhỏ gọn càng tốt.
Mật độ năng lượng là yếu tố quan trọng phải đạt được để giảm giá vé máy bay. Ảnh: Azo Cleantech.
Việc tìm ra mật độ năng lượng của nhiên liệu hoặc nguồn năng lượng khá là đơn giản. Chúng ta chia lượng năng lượng có sẵn trong nhiên liệu cho trọng lượng của nó để có được số watt-giờ trên mỗi kg nhiên liệu. Một số loại pin tốt nhất mà người ta từng tạo ra trong phòng thí nghiệm có thể tạo ra hơn 700 watt giờ trên mỗi kg, nhưng thậm chí con số đó vẫn mờ nhạt so với mức 12,000 watt giờ/kg của nhiên liệu máy bay phản lực.
Mặc dù ngày nay việc di chuyển bằng máy bay bằng điện có thể thực hiện được nhưng chúng ta bị giới hạn bởi trọng lượng quá lớn của pin. Công nghệ hiện tại có thể đưa chúng ta bay lên không trung, nhưng chúng ta sẽ cần những loại pin tốt hơn và nhẹ hơn để giữ chúng ta ở trên đó.
Chiếc Solar Impulse 2
Solar Impulse 2 được thừa nhận là một chiếc máy bay kỳ lạ, được chế tạo nhằm mục đích hoàn thành nhiệm vụ của nó. Nó được tạo ra bởi bác sĩ tâm thần Bertrand Piccard, người đã hoàn thành chuyến đi vòng quanh thế giới bằng khinh khí cầu vào năm 1999. Chiếc Solar Impulse 2 là một cách nâng cao thế mạnh bằng cách dựa vào điện mặt trời để giữ cho Piccard ở trên không trong khi ông bay vòng quanh thế giới lần nữa.
Quảng cáo
Solar Impulse 2 đã thực hiện chuyến bay kéo dài 56 giờ qua Thái Bình Dương, bay ngang qua Cầu Cổng Vàng của San Francisco và hạ cánh xuống Mountain View, California vào tối muộn thứ Bảy (23/4/2016). “Tôi đã đi qua cầu. Tôi đã chính thức đến Mỹ, bạn có thể tưởng tượng việc đi qua Cầu Cổng Vàng trên một chiếc máy bay chạy bằng năng lượng mặt trời giống như những con tàu biển đã làm trong các thế kỷ trước không? Nhưng máy bay không gây tiếng ồn và không gây ô nhiễm”, ông Piccard bày tỏ cảm xúc mãnh liệt của mình. Đó gần như là một thời khắc mang tính cách mạng như lúc anh em nhà Wright bay lên không trung, vì chiếc máy bay nhỏ gọn, nhẹ y như một món đồ chơi nhưng đã thực hiện được chuyến hành trình quanh thế giới. Điều khác biệt ở đây chính là nguồn năng lượng. Ảnh: The Guardian.
Piccard đã phải đối mặt với vấn đề về mật độ năng lượng giống như bất kỳ chiếc máy bay nào khác, nhưng ông đã giải quyết nó theo một cách mới lạ. Máy bay cần phải đủ lớn để chứa các tấm pin mặt trời cần thiết nhưng cũng phải đủ nhẹ để có thể bay trên không với mức năng lượng tối thiểu. Để biến điều đó thành hiện thực, Solar Impulse 2 đã được trang bị sải cánh dài 72 mét để hỗ trợ một chiếc máy bay chỉ nặng 5,000 pound (2,268 kg). Gần như mỗi inch bề mặt của máy bay đều được bao phủ bởi các cell pin mặt trời quang điện, với tổng cộng hơn 17,000 cell pin, giúp nó hấp thụ ánh sáng mặt trời và giữ cho các cánh quạt quay ngay cả khi trời tối.

Các đặc điểm chính của Solar Impulse 2. Ảnh: Vietnam Plus.
Sau một loạt lần bay thử nghiệm, Piccard bắt đầu cùng với phi công phụ của mình, André Borschberg, đã thực hiện chuyến bay vòng quanh thế giới bằng năng lượng mặt trời. Cuộc hành trình của họ kết thúc vào ngày 26 tháng 7 năm 2016, khi cả hai người hạ cánh xuống Abu Dhabi sau 14 tháng bay bằng gió mặt trời. Những chiếc máy bay như Solar Impulse 2 có thể không phải là tương lai của máy bay thương mại chạy điện, nhưng họ đã chứng minh điều đó là khả thi và đã thực hiện nó đầy phong cách.

Solar Impulse 2 đang bay qua Đại giáo đường Sheikh Zayed ở Abu Dhabi vào ngày 26 tháng 2 năm 2015. Ảnh: Khaleej Times.
Máy bay lai
Vấn đề về phạm vi hoạt động của pin là vấn đề mà các phương tiện trên mặt đất phải khắc phục (và ở một mức độ nào đó vẫn còn như vậy). Một cách mà các nhà sản xuất đã thu hẹp khoảng cách đó ngay từ đầu là sử dụng công nghệ lai (hybrid). Thậm chí ngày nay, xe điện lai còn cung cấp phạm vi sử dụng pin được cải thiện đi cùng sự tiện dụng của động cơ đốt trong thông thường. Một số nhà sản xuất máy bay đang đi theo con đường tương tự cho những chiếc máy bay đang được phát triển của họ bằng cách cung cấp pin điện để bổ sung cho động cơ đốt trong thông thường.
Mẫu máy bay mới, được gọi là ES-30, là máy bay điện khu vực có sức chứa 30 hành khách và nó thay thế thiết kế 19 chỗ trước đó của công ty, ES-19. Nó được điều khiển bởi động cơ điện chạy bằng pin, cho phép máy bay hoạt động với lượng khí thải bằng 0 và độ ồn thấp. Air Canada và Saab mỗi bên đầu tư 5 triệu USD vào Heart Aerospace. Ảnh: Heart Aerospace.
Cả Air Canada và United Airlines đều đã đăng ký mua máy bay điện lai (lần lượt là 30 và 100 chiếc) từ hãng Heart Aerospace. Chiếc máy bay theo kế hoạch sẽ có thể chở tối đa 30 hành khách và đi được 125 dặm (200 km) chỉ bằng riêng năng lượng pin. Nó có thể đi xa gấp đôi khi sử dụng kết hợp pin điện và nhiên liệu lỏng. Heart Aerospace dự kiến sẽ cung cấp máy bay lai đầu tiên vào năm… 2028.

Chiếc ES-30 có cabin sàn phẳng ba chỗ ngồi thoải mái, có cả bếp và nhà vệ sinh. Ngăn xếp hành lý và ngăn đựng hành lý phía trên sẽ bổ sung vào khoang hành lý và hàng hóa bên ngoài lớn, đồng thời mang lại cho các hãng hàng không sự linh hoạt trong mạng lưới. Máy bay cũng sẽ có cấu hình năng lượng lai, bao gồm hai máy phát điện tua-bin chạy bằng nhiên liệu hàng không bền vững. Hệ thống năng lượng lai được lắp đặt để đảm bảo các yêu cầu về năng lượng dự trữ mà không phải hy sinh kích thước pin và nó cũng có thể được sử dụng cho các chuyến bay dài hơn để bổ sung năng lượng điện do pin cung cấp. Điều này giúp máy bay có phạm vi hoạt động hoàn toàn bằng điện là 200 km, phạm vi mở rộng là 400 km với 30 hành khách và khả năng linh hoạt bay tới 800 km với 25 hành khách. Ảnh: Heart Aerospace.
Đồng thời, NASA cũng đang thúc đẩy việc phát triển máy bay lai thông qua Dự án Electrified Powertrain Flight Demonstration. Chương trình xoay quanh sự hợp tác giữa NASA và các đối tác trong ngành để chỉnh sửa máy bay hiện có bằng hệ thống đẩy máy bay điện khí hóa (EAP). Mục tiêu không nhất thiết phải là trang bị thêm cho các máy bay hiện có đang sử dụng, mà là đẩy nhanh quá trình phát triển các hệ thống lai để cung cấp năng lượng cho thế hệ máy bay tiếp theo.
Pin tốt hơn
Hiện tại, có một khoảng cách đáng kể giữa các loại pin dẫn đầu ngành và nhiên liệu lỏng thông thường. Mật độ năng lượng 12,000 watt-giờ/kg của nhiên liệu máy bay hiệu quả hơn 17 lần so với loại pin tốt nhất mà người ta có thể tập hợp được, tính theo kg. Điều đó có nghĩa là nếu chúng ta muốn bay với hiệu suất tương đương với máy bay thông thường, thì pin sẽ phải mạnh mẽ hơn rất nhiều hoặc nhẹ hơn rất nhiều.
Một hình ảnh nghệ thuật thể hiện ý tưởng của NASA về một chiếc máy bay điện sử dụng chính cấu trúc, hình dạng của thân để đóng vai trò như pin. Một trong những thách thức lớn nhất đối với động cơ điện cho máy bay là việc phải mang theo những cục pin nặng bên trong máy bay. Giải pháp cấu trúc đa chức năng của NASA có thể loại bỏ vấn đề này bằng cách biến chính cấu trúc máy bay thành pin. Những tiến bộ gần đây về vật liệu, hóa học và công nghệ nano có nghĩa là một hệ thống kết cấu như vậy giờ đây có thể trở thành hiện thực. Ảnh: IB Times.
Pin lithium-ion là tiêu chuẩn cho hầu hết các thiết bị điện tử có thể sạc lại, nhưng chúng có giới hạn trần về mặt vật lý đối với mật độ năng lượng của chúng. Đó là bởi vì phần lớn pin được dành riêng cho các vật liệu nặng mà chúng tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền tải năng lượng. Để có được loại pin nhẹ hơn đáng kể có thể cần đến một loại công nghệ pin hoàn toàn mới.
Pin lithium-air đã thu hút được sự quan tâm nhất định vì chúng thay thế một số vật liệu quy ước bằng không khí (nên được gọi là -air), làm cho toàn bộ pin nhẹ hơn đáng kể. Tuy nhiên, pin lithium-air có những thách thức riêng, đặc biệt là về độ dẫn điện và khả năng sạc lại, mà cả hai điều này đều quan trọng đối với bất kỳ loại pin tốt nào. Người ta ước tính rằng pin lithium-air có thể cung cấp mật độ năng lượng gần gấp đôi so với loại pin hiện có, và việc nghiên cứu phát triển chúng vẫn đang được tiến hành.
Alice, chiếc máy bay chở khách chạy điện đầu tiên trên thế giới
Chiếc máy bay điện này của Eviation, được đặt tên một cách trìu mến là Alice, chắc chắn không phải là máy bay điện đầu tiên trên thế giới, nhưng nó có thể là máy bay thương mại đầu tiên chở hành khách. Đó là nếu nó đạt được mục tiêu bay lên trời vào năm 2027.
Alice là nguyên mẫu của chiếc máy bay chở khách hoàn thiện sẽ có khả năng chở tổng cộng khoảng 2,500 pound, tương đương với chín người và hành lý của họ (chỉ cần không đóng gói bất kỳ viên gạch nặng nề nào). Nó được cung cấp năng lượng bởi một cặp động cơ MagniX - công ty vừa nhận được 74 triệu đô la từ NASA để phát triển thêm chúng - và một hệ thống pin khổng lồ từ hãng AVL. Nó có tốc độ bay tối đa khoảng 418.5 km/giờ. Ảnh: Tech Crunch.
Theo hãng Eviation, Alice có khả năng chở tới chín hành khách với quãng đường lên tới 250 dặm giữa các lần sạc. Tuy nhiên, như trường hợp của tất cả các loại xe điện, phạm vi hoạt động thực tế của pin ngay trên không phụ thuộc vào một số yếu tố trong chuyến bay và có thể ngắn hơn mức tối đa 250 dặm. Với ý tưởng đó, Alice được thiết kế cho các chuyến bay ngắn hơn. Eviation gần đây đã thực hiện nhiều chuyến bay thử nghiệm thành công và công ty đã nhận được nhiều đơn đặt hàng.

Động cơ đẩy chạy bằng điện MagniX trong chiếc máy bay Alice. Ảnh: Tech Crunch.
Hãng hàng không trong vùng là Monte đã đặt hàng 30 chiếc máy bay ngay khi chúng bắt đầu hạ cánh trên đường băng vào năm 2027. Gần đây hơn, công ty cho thuê không phát thải Solyu, có trụ sở tại Hàn Quốc, đã ký một lá thư bày tỏ ý định mua 25 máy bay với tùy chọn tăng gấp đôi số máy bay đặt hàng của họ. Giả sử mọi thứ diễn ra theo đúng kế hoạch, thì một vài năm nữa, người ta có thể thuê một chiếc máy bay phản lực điện riêng trong một ngày hoặc mua vé để đi một chặng ngắn từ một hãng hàng không trong khu vực.
Các hãng hàng không lớn đều đã góp mặt
United Airlines đã cam kết đạt được mức trung hòa carbon vào năm 2050, một mục tiêu khá cao đối với một công ty có ngành công nghiệp phụ thuộc vào việc đốt hàng chục nghìn gallon nhiên liệu mỗi ngày. Một phần trong kế hoạch của công ty bao gồm đầu tư vào máy bay điện để bổ sung cho đội bay hiện có của họ. Vào năm 2022, United Airlines đã ký một thỏa thuận mua có điều kiện đối với 200 máy bay điện 4 chỗ, mà họ hy vọng sẽ bay trên không vào năm 2030. Và họ không chỉ có một mình.
Chiếc eVTOL của hãng Eve Air Mobility có cánh quạt chuyên dụng để bay thẳng đứng và bộ cánh cố định mà không cần bộ phận bổ sung nào để thay đổi vị trí trong khi bay. Ảnh: Eve Air.
Vào tháng 10 năm 2022, các quốc gia thành viên của Tổ chức Hàng không Dân dụng Quốc tế (ICAO) đã đồng ý đạt được mục tiêu tương tự là trung hòa lượng carbon vào năm 2050. Điều quan trọng là mục tiêu đó tập trung vào việc giảm lượng khí thải thực tế thay vì bù đắp lượng khí thải thông qua việc mua tín chỉ carbon. Tuy nhiên, không có bất kỳ mục tiêu rõ ràng hoặc nghĩa vụ ràng buộc nào trong thỏa thuận. Ngay cả vậy, một số thành viên đã thực hiện các bước để đạt được những mục tiêu đó.
Ngoài United Airlines, thì Air Canada, American Airlines, Mesa Airlines và các hãng khác đều đã đạt được thỏa thuận mua máy bay điện trong tương lai gần.
Tương lai gần sẽ là “xe buýt bay” hơn là máy bay chở khách cỡ lớn
Máy bay điện không còn là tương lai xa vời của ngành hàng không nữa, vì nó chính là hiện tại. Hiện nay đã có những chiếc máy bay điện đang hoạt động và số lượng của chúng càng nhiều hơn mỗi ngày. Ngay cả thế, có thể sẽ mất một thời gian trước khi chúng ta thực hiện chuyến bay chạy hoàn toàn bằng điện đầu tiên và khi thực hiện điều đó, chúng ta có thể sẽ ở trên một chuyến bay ngắn trong một máy bay nhỏ.
Minh họa hệ thống phân phối điện của chiếc ES-30, đây là hệ thống vận chuyển năng lượng được lưu trữ trong pin đến các hệ thống tiêu thụ năng lượng của máy bay, chẳng hạn như Hệ thống điều khiển chuyến bay và Hệ thống điện tử hàng không. Ảnh: Craneae.
Máy bay chở khách đường dài, chạy hoàn toàn bằng điện có thể sẽ trở nên chắc chắn và tất yếu sau một khoảng thời gian đủ dài, nhưng dựa trên xu hướng phát triển pin điện hiện tại, thì chúng sẽ không sớm hạ cánh xuống đường băng. Trong ngắn hạn, những hạn chế về pin có thể sẽ tiếp tục, buộc các hãng phải tập trung vào những máy bay nhỏ hơn và các chuyến đi ngắn hơn. Ở một số mảng của ngành công nghiệp vẫn đang phát triển này, điều này có nghĩa là tập trung vào máy bay điện rất nhỏ dành cho cá nhân, gia đình hoặc nhóm nhỏ. Chúng ta hãy nghĩ đến thứ gì đó gần giống một chiếc xe buýt bay hơn là một chiếc máy bay chở khách.
Nhiều máy bay điện nhỏ trong số này được thiết kế để cất cánh và hạ cánh thẳng đứng, giống như một chiếc trực thăng, cho phép chúng có khả năng đón và trả khách ở dọc đường. Phẩm chất đó cũng mang lại cho chúng cái tên eVTOL, viết tắt của từ cất cánh và hạ cánh thẳng đứng chạy điện (electric vertical take-off and landing). Mặc dù các eVTOL nhỏ đạt được điểm cao về kích thước và trọng lượng nhưng chúng vẫn phải vượt qua một số rào cản pháp lý. Máy bay chở khách cỡ nhỏ có lợi ích từ cơ sở hạ tầng hiện có cùng với kích thước nhỏ của chúng. Nền móng khá ổn đó khiến chúng có nhiều khả năng được phổ biến đầu tiên, có thể là trong thập kỷ tới, và thập kỷ tiếp theo nũa là máy bay cỡ lớn bằnh những chiếc Boeing và Airbus hiện nay. Dù sao thì mục tiêu trung hòa carbon vẫn là đến năm 2050 chứ không phải 2030 hay 2040.
Dựa theo [1], [2], [3].