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1 ：2019/02/26 〜 最終レス ：2019/04/23
電動航空機が飛ぶには、まだ何十年もかかるだろう。だから、航空機からの二酸化炭素排出量を削減する方法も考えた方がいい。

航空機は急速に増加している二酸化炭素汚染源の1つであり、地球温暖化の原因となる他の微粒子も放出するため、温暖化に非常に大きな影響を及ぼしている。とはいえ、現時点では空の旅をやめる以外に、汚染をなくす代替策は見あたらない。

ボーイング737やエアバスA320を電動化することの大きな問題の1つは、あれだけ大きな機体を長距離にわたって飛ばし続けるのに必要な電池の重量だ。最近、ネイチャー・エナジー（ Nature Energy）に掲載された論文によると、小型ジェット機クラスの機体には少なく見積もっても、800Wh/kg（1キログラムあたりのワット時）の比エネルギーの電池パックが必要だと分かった。

これは現在の最新型リチウム・イオン電池の4、5倍大きな数字であることが、2月11日付のネイチャー・サステナビリティ（Nature Sustainability）で新たな意見論文として発表されている。

論文の著者である、カーネギーメロン大学のバッテリー専門家ベンカット・ヴィスワナータン助教授と、ハイブリッド飛行機のスタートアップ企業「ズーナム・エアロ（Zunum Aero）」の創業者であるマット・ナップ主任技師は、リチウム・硫黄やリチウム・酸素といった次世代電池でさえその限界に達することはできないだろうと述べる。さらに、大型航空機を電動化するには、電気モーター、パワー・エレクトロニクス、バッテリー放電率、そして基本的な空気力学設計などの大幅な改善が必要になるだろう（「航空機「電化」に賭ける夢、 高出力の新電池開発を目指す 材料科学者たち」参照）。

これらを総合すると、「実用可能な完全電動航空機」に要する技術的進展までには何十年もかかるだろうと、論文著者らは述べている。

だが、それまでの間に航空機の排出を改善する方法は始められると論文著者らはいう。多くの企業が、短距離飛行用の1、2人乗り完全電動航空機や、何百キロメートルもの飛行が可能なモーターとガスタービンのハイブリッド航空機を開発しつつある。その1社が、12人乗りの「ハイブリッドから電動」航空機の2022年の完成を目指す、ズーナム・エアロだ（ヴィスワナタン助教授はズーナムの技術コンサルタントを務めている）。

排気量の少ない航空機が地域航空市場の一部で導入され始めれば、好循環が生まれるはずだ。市場におけるたった1つの「偉大なる技術躍進」よりも、ハイブリッド航空機への小さな前進の方が投資家にとっては魅力的であり、優秀な研究者たちを引きつけることにもなるだろう。それが段階的な進歩に対する支援になるとと論文の著者たちは訴えている。非常に重要なことは、そうした動きによって研究者や規制当局が、バッテリー駆動の航空機にまつわる困難な安全対策や冗長性、認可といった問題についても取り組むようになっていくことだ、とヴィスワナータン助教授はインタビューで述べた。

電池の性能が向上し続ければ、航空機はより長距離を飛べるようになり、さらに多くの乗客を運び、航空産業の二酸化炭素排出量を大きく減少させるはずだ。

もちろん、地球温暖化や、航空機による二酸化炭素排出量の増加が急速に進んでいることを考えれば、航空産業の浄化までに何十年も待つというのはあまりにも長すぎる。その代替手段についても真剣に考える必要がある。たとえば、カーボン・ニュートラルな燃料や大気中から温室効果ガスを除去する手段を考えること、そして人や物を移動させる手段について根本的に考え直すことだ。

https://cdn.technologyreview.jp/wp-content/uploads/sites/2/2019/02/12015007/download-za10-in-clouds-cropped-1182x787.jpg

https://www.technologyreview.jp/nl/hybrid-planes-could-shorten-the-leap-to-all-electric-737s/

2 ：
プロペラ機に戻るのか？

3 ：
推進用のプロペラの横に発電用の風車付けたら常にバッテリー充電できるんじゃね

4 ：
電動ジェットエンジン

5 ：
電動航空機が登場するまでにリチウム鉱物資源は枯渇してるだろｗ

わずか30年後の事だぞｗ

6 ：
飛行船をモーターで動かせよ
モーターで飛行機飛ばそうなんて思うな

7 ：
オーバーツアリングが現代リベラル社会のキモで、その根幹にある航空機は不可欠だから
自動車をさておいてＣＯ２削減に取り掛からねばなｗｗ

8 ：
ちなみにコバルトは60年後に枯渇ｗ

モーターの時代はそう長く続かねーんだよｗ

9 ：
>>1
化石燃料が質量あたりで有利なのは外部の大量の酸素が使えるからなんだよな。
高出力の燃料電池や空気を使う電池とかできれば、と思う。
現状は出力密度がまるで足らんけど

10 ：
ＮＩＭＳだとコバルトも2050年には枯渇するとしてるけどな

ちなみに半導体に必須なガリウムや透明電極のインジウムも2050年には埋蔵量の数倍以上の需要になる
枯渇はすぐそこだ

半導体が無くなるかもしれないって懸念されてる時に、キテレツな電池航空機とかで資源を無駄遣いする必要あるのかね？

11 ：
>>5
リチウムはリサイクルと、リサイクルもれ分は海から採取でも行ける

12 ：
>>10
半導体材料みたいに製品に微量しか入ってないものはリサイクル大変そうだなり

13 ：
つーか自家用車みたく個人ユースは限られてるし、航空機の総排出量って目くじらたてるほどのものなんかね

14 ：
車のハイブリッドは回生ブレーキがあるからこそで
航空機じゃ意味ないよなぁ
燃料電池にするくらいなら水素燃やした方が効率良さそうだし
アルコール燃料でガスタービン回せばいいじゃん

15 ：
>>11
ダウト

全然リチウムなんかリサイクルできねーからｗ
リチウムのリサイクル率知ってるのかね？　

つかリサイクルって簡単に言うけど、実際は難しいのｗ
純度を鉱物資源から取るより簡単に高められない

鉄スクラップのリサイクルで得られる鉄の品質・性質判ってるのかね
（電炉の鉄は加工性が高炉の物に比べてはるかに劣る）
レアメタルとなったら・・・ｗ

まぁそれは鉱物に限った話でもないけどなｗ　
紙は古紙じゃ強度や脱墨できねーってんで全くの森林資源使ってたのがばれたくらい
リサイクルが難しい

さらに海水云々と・・・ｗ

バカか？ｗ　理系の巣じゃねーのかｗ　ここはｗ
そういうドラエモンの話をするなと口酸っぱくして言ってるだろｗ

１トンの海水に含まれるリチウム化合物の量を書いてみろっての
コストがドンダケかかると思ってるんだかｗ

（そんなのが技術革新して低コストで集められると信じる理系が、どうして原発廃炉となったら
　明るい超先進的技術革新の話ができないのかｗ　理系って実に不思議だよなｗ）

16 ：
>>13
CO2は2%くらいらしいが
NOXの排出量は無視できない模様。他の排出源が厳しく規制され対策されてることもある。
ジェットエンジンに触媒はつけられんわな。

17 ：
航空機とか燃料水素を考えた方が良さそう

18 ：
離陸時の最大出力と巡航出力の差だけ電動で負担してエンジン小さく出来たらトータルで効率はトントンでも都市近郊は環境負荷減らせるかな。

19 ：
バッテリー搭載型電気自動車は普及しているの？

馬鹿じゃね？

20 ：
>>15
ダンボールみたいなリサイクル優等生もいるしリチウムの話に鉄や紙を持ち出すのはどうかな
リチウムのリサイクル率の具体的な数字をただ書けばいいじゃん

21 ：
いっそ原子力飛行機にしたら

22 ：
一番燃料がかかるのは離陸時の加速

使えば軽くなる化石燃料の強み

離陸リニアカタパルトでアシストすればかなり燃料は少なくなる

別に戦闘機並みに早くする必要はない

昼間なら太陽電池で飛べるかもしれないが
結局プロペラ機だしスピードは低い

23 ：
>>2
いや燃得ない、爆発しない水素に添加ガス飛行船だろう？？

24 ：
ハイブリッドと言っても離陸時のアシストだけなんじゃね？
飛行時の充電はせずに地上で充電

25 ：
>>5
バカは前提から無知だし

https://zuuonline.com/archives/172243
>「地球上からリチウムの原料がなくなるのではないか」との心配は不要のようだ。BNEF曰く、今後数十年にわたり抽出されるリチウム総量は全体の1％にも満たないという。不足しているのは原料ではなく、あくまで「生産量」である。

>>15
駄文をダラダラ書く前にググってみるということさえ出来ません

>海水中のリチウム濃度は他の元素と比べて比較的高いため採算ラインのボーダー上にあり、効率的な回収方法が開発されれば経済的に実用可能になる可能性がある

>リチウムを海水から抽出する技術を2014年に日本が開発

26 ：
>>22
電池も使い終わったら空から放り投げれば軽くなる

27 ：
>>21
もう車も電車もそれでいいよな

28 ：
>>5
リチウムの前に、ヘリウムが無くなる方が早い。

29 ：
バイオジェットはだめなん？
ユーグレナじゃむり？

30 ：
船舶の電動化とかハイブリッドの現状はどうなってるの?

31 ：
着陸時とかのエアブレーキ使う時に発電できるぐらいのプロペラが用意できると面白いかもな

32 ：
バッテリー積むのは筋悪だよなぁ
衛星からマイクロウェーブで給電とかじゃないと

33 ：
>>30
船舶はパワートレインの重さ大きさ無視できるから発電機＋モーターのシリーズハイブリッド化が進んでる、

34 ：
ハイブリッドって離陸低速時のアシストでいくらか燃費減らすってことかね？
巡航時はバッテリーと電動機はデッドウェイトだからそっちで燃費が増えるのとどっちが効くかだな

35 ：
飛行機の前に重油使ってる船をなんとかしろ
重くても運用出来る船でさえどうにもなってないのに
飛行機は無理
石油ストーブ禁止にもなってないのにアホかと

36 ：
>>20
いまのところはリチウム電池のリサイクルは微量元素とケースみたい。
ホンダとかがはじめようとしている。
枯渇してきたら意地で開発するだろうとは思うが、確かにできるとは限らん。

37 ：
ターボファンエンジンの燃費を良くしようとして
更にファンを大きくしてバイパス比を稼ぎ、回転を落とす為ギア化すると
ハイブリッドも良いんじゃねってなるね

ターボファンエンジンのコア部がガスタービンエンジンに相当して、
低圧タービン→シャフト→遊星ギアで接続されていたファンが
発電機→バッテリ→モーターで接続されるという感じ
効率がどうなのかわからないけど
ガスタービン1つに対してファンを複数配置することも可能
モーターOFFっておけば始動も楽そう

38 ：
>>37
ファン大きくしすぎたら、先端速度大きいプロペラ機状態になって速度出せなくなるのでは？
と思ったら、高亜音速ターボプロップなんてのもあるから、いけるのか？

39 ：
電動モーターの場合、高回転や大口径は不利やから、数を増やす方向やろね
今は電動に向いた新しい形態が模索されてる最中

40 ：
離陸時に大量にエネルギーを使うんだから、
滑走路の地面から電力を得てモーターで車輪を回す仕組みにすれば
かなり燃料を減らせるんじゃないかと妄想してる

41 ：
マイクロウェーブとかレーザーでエネルギーを補給できねーの(´・ω・`)？

42 ：
今でも灯油で飛んでるんだからこれに対抗するのは無理
ラジコンじゃないんだから電動はないわ
ラジコン飛行機ですら積載重量の大部分がモーターとバッテリー
通常のエンジン以上に貨物や人を乗せる余裕なんて作れない

43 ：
＞これらを総合すると、「実用可能な完全電動航空機」に要する技術的進展までには何十年もかかるだろうと、論文著者らは述べている。

電池ほど技術的ブレイクスルーが求められている分野は無いんだが、当分無理のようだな。

44 ：
>>40
離陸から巡航高度まで上昇でもかな燃料使うし、巡航が圧倒的長時間だから、そんなに減らないかな。

高負荷領域に限った電動アシストでジェットエンジンの高効率化低公害化図るとか、離着陸のみ電動で低騒音化とかでいってもいいな。
バッテリーは容量少なくてよい。
着陸時電力は巡航時に充電。
出力密度は必要になるけど。

45 ：
>>35
規制は始まってるらしいな

46 ：
これ書いたのは文系の知恵遅れ。豆な。

47 ：
環境負荷が低い航空機

離陸時は離陸専用の電動ユニットを
旅客ユニットに接続して離陸する。
巡航高度に達したら離陸ユニットは離脱して
空港に戻る。

目的地までの巡航は旅客ユニットだけで行う。
旅客ユニットは巨大な太陽電池翼で発電しながら
電動ダクテッドファンで推進する。
なお重量抑制のため旅客ユニット内は乗客は全裸。

目的地に到着したら旅客ユニットで着陸する。
なお空港には滑走距離を抑えるための送風設備がある。

このシステムを採用すれば大気汚染は現代の航空機の1/100に抑えられる。

48 ：
>>47
夜間・・・

49 ：
>>42
藻培養か何かでCO2固定して灯油作る技術開発する方がハードル低かったりしてw

まあハイブリッドには目があると思う。緊急時最低限の推力を短時間提供できる可能性もあるし。

50 ：
今の飛行機は飛行時間が経過すると燃料が減って軽くなるという大きなメリットが
あるがバッテリーにはこれがない。
電動飛行機は小型のプロペラ機以外は無理だろう。
大型機の燃料は石油から水素へ切り替わるかな。

51 ：
>>47
マジレスしてみると
離陸ユニットの着陸で空港トラフィックが1.5倍になるのは困る。

巡航とはいえ必要エネルギーを賄う太陽電池パネル翼どんだけでかいのかと。でかい翼は大きな抵抗を生みさらに要求電力を増大させる。

それともちろん>>48。

＞乗客は全裸
年齢性別制限ありなら。
若いイケメン美女しか乗れない。

＞空港には滑走距離を抑えるための送風設備
乱気流作るのが落ちかと。
きれいな層流にしたければ、300m四方くらいの巨大風洞が要りそう。
フック減速とかがましじゃない？

52 ：
部品の劣化を考慮しなければ理論上は無限に飛行できるソーラー飛行機あったやろ

貨物輸送は放棄して船にやらせるとして
人だけ飛ばせる用ならなんとかなるやろ

53 ：
原子力飛行機と言うものがあった。
嘘じゃないぞ。

54 ：
電池切れで墜落は勘弁だよ

55 ：
飛行機は極限まで軽量化してあるからバッテリー搭載はまず無理だろ
それよりまず船をなんとかしろよ、あんな燃費性能の悪い乗り物はない

56 ：
普通に考えると前側のファンフィンの外側に磁石つけておおいにコイルつけてアシストするようにするけど
その形態をハイブリッドと呼んでいるのかもな

57 ：
基本化学変化で充放電するバッテリーは低温で著しく性能落ちるけど
空気抵抗が少なく経済的な圏界面〜成層圏下部は-50℃以下の極寒なんで使いもんにならん
バッテリー問題がある以上電気飛行機なんて当分は空想の産物やね
精々が燃料電池だが不安定な安全性をどうするか

58 ：
定温に保った与圧部に置ける電装品用の小型バッテリーと
主燃料代替の大規模なバッテリーシステムを混同して考えたらエライ事になるわ
機体強度と重量の問題で与圧部は極力減らしたいし
出来れば大規模なバッテリーシステムは構造部材化したいだろうしな…

59 ：
>>52
機体がペラペラで鳥人間コンテスト並みの脆さな
結局墜落してる

60 ：
>>57
可変保温と放電時自己発熱で

61 ：
車にはレンジエクステンダーってシステムがあるけど
エンジンで発電してモーターで推進する形なんだが、これはどうなんだろう
バッテリーは緊急用に小さなのだけ組み込む

62 ：
>>61
低負荷時、消費にあわせてエンジン絞ったら効率下がる。エンジンは時々効率よい領域で回して止めることになる。円滑にこれを行うにはある程度のバッテリー容量は要りそう。
また、バッテリー容量が多いと、減速時回生できるエネルギーも増える。
これらのメリットを享受出来るなら、このシステムにも意味はある。

63 ：
>>61
直前までみていたハイブリッド車のスレと間違えた。分かり切ったことかいてすまん。

でもって航空機では車ほどのゴーストップはないし、下降で回生もそれほどなさそう。
必要なのは離着陸時の大パワーと空港付近の騒音大気汚染防止なので、それをサポートできる容量と出力があることが大事かな。

低出力時効率よいエンジン(非常時は大出力可)＋離着陸時モーターアシスト、いいと思う。
離陸は地上で充電、着陸は下降中充電。
巡航までシリーズハイブリッドで電動化するかどうかは・・・上に書いたように電動故障時のバックアップがないのが気になる。要らないといえるほどの信頼性確保できるか？

64 ：
以前アメリカだかロシアだかで
航空機へのエネルギー補給案として超高出力レーザーを使うというのがあった。
翼の上面を太陽光発電、下面を地上からのレーザー発電に使えて効率2倍がウリ。
たしか模型飛行機で実験にも成功したはず。

65 ：
京大あたりが同じ様な物やってたよ
たしかマイクロ波だた

66 ：
レーザーで充電させるのは受けそこねたレーザーは大気圏外に突き抜けるだろうから問題ないとしてマイクロ波の場合電離層で反射して地上で電子レンジができそうだな
翼で100％受けられるなんてことないだろうしな
電子レンジにならないとしても反射したマイクロ波で予期できないようなところで大規模な電波障害が出そうだわ
レーザーもでかい航空機動かすほどのエネルギーだと送信ロス分も考えると平気レベルの出力がいりそう
それって普通にレーザー兵器じゃね

67 ：
>>55
船は自分で自重支えなくても良いからいくらでも大きく出来るんでトン当たりだと高効率だよ、サイズ倍にすると抵抗は2乗だが容積は3乗になる。
飛行機だと揚力は2乗なのに重量は3乗で逆に効く。

68 ：
>>66
どっちにしろ空港周辺は焼き鳥が大量生産されそうだな

69 ：
>>66
それ以前に乗客の電磁波暴露量を基準以下に出来るのか？
電磁波アレルギーな人でなくても問題なレベルになるぞ。
重い電磁場遮蔽が必要になったら話にならん。
あと、マイクロ波は電離層で反射されない。

70 ：
ほぼ定常出力の航空機にハイブリッドの意味があるのか？
効率は本当に良くなる？
少し効率悪くなって重くなるだけじゃね？

71 ：
>>70
離陸だけ。
それも長距離路線になると相対的に意味を失う。
かといって全部蓄電電動とか今のところ無理だし、マイクロ波送電は無人貨物機じゃないと使えそうにない。

72 ：
離陸して上空まで持っていく 無人のアシスト飛行機があれば いいんじゃない
飛行機を上空まで持ってったら 地上まで戻ってきてまた違う飛行機を上空まで持っていく
それが電気で動いていたら結構騒音問題は解決できるかも
また飛行機自体も 小さなエンジンで済むので効率は上がるんじゃないか

73 ：
トラブル避ける為にエンジン出力必要な時考えると、飛行場で離陸時に加速できる機能があっても、飛行機のエンジン能力は変えないだろうね。

74 ：
>>72
空母みたいにカタパルトで加速させれば別途飛行機を用意する必要もないわな
グライダーみたいに離陸できるところまでケーブルで引っ張るのでもいい

75 ：
>>72
空港や空港周辺のトラフィックを増やすのはだめじゃね？
>>74
ウインチ牽引も高頻度離着陸する空港には向かないかな。カタパルトは良さげ。

76 ：
旅客機でカタパルトとか無茶杉
むち打ち症になりそう

77 ：
>>70-71

そんなしょぼいことのためにエアバスやボーイングが本気になるのだろうか

エンジンが１基になればメンテナンス性改善はするだろうけど

78 ：
>>9
空気電池なあ

79 ：
>>22
ゴーアラウンドできないから着陸が一発勝負にｗ

80 ：
>>1
一次電池で良くね？
どうせ搭載した状態で充電なんぞやらんだろ
酸素電池なら重量も軽くなるし
空気が薄い高高度でも客室は与圧してるわけだから電池にできないわけがない

81 ：
リチウムは無くなんねーよ
海にどんだけ溶けてると思ってるんだ

82 ：
おまえらターボファンエンジン(ジェットエンジン)の構造
分かってないみたいだけど
大ざっぱに言えばターボプロップとターボファンエンジンは
原理は一緒だからね
だから電動化=プロペラ機ってわけじゃないよ

83 ：
>>47
それスペースシャトル

84 ：
>>82
より効率が良いのはプロペラってだけでは

85 ：
>>84
プロペラは速度に比例して抵抗が増えるので
スピードを出せない
ターボファンはエンジン内を空気が通過するので
抵抗が少ない。ターボファンの方が効率が良い

86 ：
>>83
スペースシャトルは離陸加速以後は推進力ほとんどないよ。大気圏内巡航もしないし。着陸時滑空だけ。

>>80
補聴器でおなじみの空気亜鉛電池とか、空気アルムニウム電池とかあるけど、エネルギー密度はリチウムイオン二次電池の5倍くらい。出力密度はだめかと思ってたけど、7割くらいはあるみたい。
だが、燃料精製や発電に比べて、使い捨て電池生成し続けるのはリサイクルするとしてもきついな

87 ：
まあプロペラでも900キロくらい出せるのはわかってるから
旅客機程度の速度域なら問題ない
要はバッテリーの問題に尽きる

88 ：
>>82
ダクテッドファンも高速化に向かない。整流で多少の高効率化もあるが、ダクト自体の抵抗もある。
ジェットエンジンがプロペラやダクテッドファンより高速化できるのは、ジェットエンジン高速排気もある。高バイパス比と言っても1/6〜1/9くらいは高速なジェットエンジン排気。

それと純粋に出力の大きさもあるんだろうな。レシプロエンジンなどではプロペラより小さな、羽が多いファンを高速で回すパワーがない。
ターボプロップをそのようにすればほれはターボファンエンジンそのもの、ってことなんだろうな。

89 ：
ハイブリッドやモーターの利点て回生エネルギー使えるかどうかだと思うんだけどさ
空中で回生するにはでっかいプロペラつけんとあかんよね
そういう意味じゃジェットとは不向きなんじゃないかな

90 ：
>>89
回生してどこで使う？
航空機の場合基本回生できそうなのは着陸前下降中。乗用車と違って巡航中は加減速や高度調整くらいでは所要エネルギーが負になることはないと思う。
そうなると使いどころは着陸前しかないわけで、大した回生は要らないと思う。
回生失敗したら着陸できないのは困るので、その分のエネルギーももっておくだろうし、そうなると回生は非常用だけにしてその他の要素を優先するのもいい。

91 ：
時速500キロでノロノロ旅すんのか？
そこまでエコに気を使うなら家からネットで現地と繋げばいいだろ。

92 ：
>>44
10時間飛んでると離陸時の燃料消費量は大したことないな、
カタパルトの為に各部構造強化して重くしても仕方がないし、無駄に電動モーター積んでもしょうがない。

93 ：
クルマや船はいいとして
飛行機は重いと定員に効いてくるからな
燃費を人数割して運賃にしてるんだから多少減ったって重いと意味ないぞ

94 ：
カタパルトで飛行機の外部からエネルギーを与えて、目的地までは弾道飛行にすれば搭載燃料は少なくてすむかな。
ただし、超長い滑走路とカタパルトを作らないと加速Gが高過ぎて中の人が死ぬからあんまり現実的じゃないかも。

95 ：
>>94
カタパルトから発射して大気圏外にでるまでの大気抵抗減速を考えると、
30km/sとかまで加速しないといかんのでは？もしくはせめて成層圏に顔を出すカタパルト。
そういう速度で落ちてくる隕石も落下時はヘロヘロ。しかもこっちは上昇してその後弾道飛行できる速度がいる。

96 ：
だからハイブリッド技術って優れてるんだよな
日本のトヨタのハイブリッド車とかハイブリッド車その物を叩く人が居るけどさ
ハイブリッドの技術の凄さ分かってない

97 ：
車もハイブリッドが有効なんだが
トヨタが先行き過ぎてるんで使いませんwww

98 ：
月旅行を電気だけでできるようになるといいね。
今のロケットは、大量の排気ガスを吐き出して大気汚染するし、
毎年何万便もロケットを飛ばして月に旅行などしたら、
地球環境が破壊されてしまいかねないから。

99 ：
>>96
完全に電気にすると 電力会社から高い電気料金払うことになるんで
自分の車でガソリン入れて発電するよりもかえって割高になるという不思議な現象が発生

100 ：2019/04/23
産業革命以降、ずっとお湯を沸かして発電してるから


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