Reklamy

Nowy odnawialny przemysł. A wygląda na bardzo stary…

Jedną z opowieści lobby naftowego jest to, że może nawet gdzieś tam da się zmniejszyć zużycie ropy, ale i tak musimy z tym paliwem zostać na wieki, bo bez tego nie można wyprodukować wielu rzeczy absolutnie niezbędnych dla naszej cywilizacji. Przy tej tezie najtrudniejsze do zweryfikowania są te, które dotyczą wąskich, specjalistycznych dziedzin, jednak dotyczących produkcji na wielką skalę. Bo na małą skalę wiadomo, ze możemy praktycznie wszystko zastąpić elektrycznością.  Własnie w takim wielkim przemyśle szukałem rzeczy, gdzie nie ma innego wyjścia jak paliwa kopalne. I wiecie co? Nie znalazłem.

Na ten temat dziś oferuję nową formę przekazu. Obrazkową. A konkretnie to trzy filmiki.

(więcej…)

Reklamy

Jak usunąć CO2 z atmosfery?

Co chwila przelatuje przez media opis rewolucyjnego wynalazku do usuwania dwutlenku węgla z atmosfery. W kilku różnych wersach, w jednej z nich udziałowcem firmy to rozwijającej jest Bill Gates.

Po raz pierwszy gdy zobaczyłem pomysł takiej instalacji do wyłapywania CO2 z powietrza pomyślałem że to po prostu żart, że ktoś sobie jaja robi i trolluje różne idiotyzmy w stylu samochodów wodorowych, itd. I po prostu dołożył dołożył do tego pomysł tak absurdalny, że na pewno nikt w to nie uwierzy.

Nazwisko Gatesa mi w tym wszystkim pasowało, bo facet jest znany z finansowania w ramach charytatywnej działalności rzeczy tak kompletnie sprzecznych ze zdrowym rozsądkiem, że i to by świetnie pasowało.

Niestety, okazało się, że, jak często,  przeceniam poziom podstawowej wiedzy ogólnej u publiki, „rynków” i polityków. To wszystko jest na serio.

(więcej…)

Kogo zaleje?

Nie wiem ile osób zwróciło uwagę, ale w ostatnich dniach przewinęła się seria wiadomości o tym, że tempo rozmarzania lodowców i obszarów polarnych jest dużo wyższe niż się tego ktokolwiek spodziewał. Ja tymi wiadomościami nie jestem zaskoczony, i zaraz wyjaśnię dlaczego nikt nie powinien być zaskoczony znacznie większymi skutkami zmian klimatycznych niż to jest w oficjalnej wersji, ale najciekawsze będą konsekwencje tego topnienia. O których mało kto myśli. A to będzie cześć Rewolucji Energetycznej i to naprawdę poważna.

(więcej…)

Wielka awaria systemu energetycznego w Argentynie i Urugwaju

Wczoraj, czyli 16.06.2019 roku padła cała sieć energetyczna Argentyny i Urugwaju. To jest jedna, połączona sieć. Zasila również część Paragwaju i chyba również kilka niewielkich miejscowości na południu Chile. Oficjalnie przyczyny są nieznane, władze Argentyny deklarują podanie ich „w ciągu 15 dni”. Ale to nie przeszkadza skompilować tego co wiemy i zgadywać tego czego nie wiemy.

(więcej…)

Elektryfikacja transportu nieco cięższego (ale nie tylko)

Zacznę od opisu bardzo ciekawego pojazdu, który jak sądzę jest prawdziwym trendem Rewolucji Energetycznej. I to z kilku powodów. Otóż tym razem będzie to lokomotywa.

(więcej…)

Kogo zje samochód elektryczny?

Ciekawa wiadomość dotarła z Norwegii. Choć mało zaskakująca. Główny importer i największy dealer Mercedesa (oraz Kia, Peugeot, Citroen, Opla i kilku innym marek) zwalnia 10% załogi. Powód? 40% spadek sprzedaży w zeszłym roku i prognozowany dalszy 50% w tym. Nic zaskakującego, ale są to poważne liczby. I również dla polskiej gospodarki mające znaczenie. Nie z powodu Norwegii, ale miejsca na zupełnie innym końcu świata.

(więcej…)

Lotnictwo po katastrofach Boeingów i za 50 lat

Ostatnio przyglądałem się tragicznej, ale absolutnie fascynującej kwestii Boeinga 737 MAX. W zakresie który jest tematem tego bloga te rozważania krążyły wokół tematu rewolucji energetycznej w lotnictwie, zmian technologii, logistyki i końca spalania w samolotach. Zasubskrybowani na FB pewnie zdążyli zobaczyć film z targów lotniczych, a pozostałym polecam subskrypcję (choć ogólnie nie polecam Facebooka, ale co możemy zrobić monopoliście?).  To przyglądanie się doprowadziło do kilku refleksji o tym co może dalej stać się z lotnictwem pasażerskim. Najbardziej interesujące z punktu widzenia pasażera jest to, że praktycznie rzecz biorąc nic. Przez następne dziesięciolecia wszystko będzie wyglądać prawie tak samo jak dziś. No, może z tym, że będziemy dzisiejsze czasy wspominać z rozrzewnieniem mówiąc o obfitości miejsca i wielkich bagażach.

Ale nie dokładnie tak samo.

Oczywiście elektryfikacja transportu trwa, będzie przyspieszać i zdominuje też lotnictwo. Z bardzo prostego powodu: w lotnictwie koszt związany z silnikami jest tak olbrzymią częścią ogólnych kosztów, że każde drobne ulepszenie ma gigantyczny wpływ na cały ten biznes. Jak drobne? Otóż nowy Airbus A320neo zużywa na dłuższych trasach 3,5% paliwa mniej niż dotychczasowe wersje. I takie ulepszenie wystarczyło, aby Boeing wpadł w full-panic-mode i rozpoczął natychmiastową modernizację 737 (czyli 737MAX) zamiast spokojnie przygotowywać zupełnie nowy model samolotu, jak wcześniej planował i kontynuować produkcję 737NG aż do czasu wprowadzenia nowego modelu.

Drugim kluczowym aspektem jest odpowiedź na pytanie, dlaczego jest aż taka różnica pomiędzy modernizacją a opracowaniem nowego modelu. Odpowiedź to oczywiście pieniądze, ale trzeba rozumieć gdzie one są. Pierwsza rzecz to kwestia testowania i certyfikacji nowej konstrukcji, co trwa. Lata. Zwykła nowa odmiana istniejącego modelu może być zrobiona znacznie szybciej i taniej. Konkretnie to w przypadku doświadczonego producenta mówimy o 10 latach i 10-20 mld USD dla nowego modelu i 5 latach i ok 1,5 mld dla modernizacji. Różnica jest olbrzymia i są to pieniądze, które trzeba odzyskać przy sprzedaży samolotów. Czyli to musi być model produkowany długo, bez większych zmian i popularny. Ponadto projektowanie na raz więcej niż jednego modelu samolotu może być poza możliwościami największych producentów.

Na to nakłada się kwestia pilotów

I ona własnie ma największy wpływ na obsesję „kontynuacji modelu”. Otóż piloci samolotów cywilnych mogą latać tylko takim typem samolotu na jaki zostali przeszkoleni. Przeszkolenie na typ trwa sporo, około pół roku. W tym czasie płaci się pensje, płaci za szkolenie, a piloci nie przewożą pasażerów. Jest więc zupełnie oczywistym, że linie lotnicze unikają tego jak ognia. Lotnictwo to jest w końcu ekstremalnie konkurencyjny i niskomarżowy biznes. Wysłanie drogich i kluczowych pracowników na półroczne, kosztowne szkolenie to jest po prostu bardzo ryzykowna decyzja biznesowa.

Dlatego ideałem dla linii lotniczych jest posiadanie tylko jednego modelu samolotu i nie wymienianie go nigdy. To znaczy na nowsze typy tego samego modelu, ale na nowe modele- już nie. Według tego schematu działa np. Southwest Airlanes w USA. Od czasu powstania te linie użytkują wyłącznie Boeingi 737 i mają zamiar to nadal robić. Ba, te linie nawet już ogłosiły, że tylko czekają na ponowne dopuszczenie do lotów 737 MAX i składają nowe zamówienia.

Tak dochodzimy do słonia w pokoju, czyli Airbusa rodziny A320, czyli 318, 319, 320 i 321. Bo to są różne odmiany tego samego modelu, czyli jest jeden certyfikat i jedne uprawniania pilotów. A320 był od początku projektowany jako samolot konkurencyjny dla 737, tylko lepszy.

Od początku nie miał cięgieł i całego żelastwa fizycznie łączącego kabinę ze sterami i zabierającego mnóstwo miejsca w kadłubie, ma też kadłub o odrobinę większym przekroju i przez to zwiększony opór, ale też i komfort pasażerów w układzie 3+3. Komfort jest akurat w biznesie lotniczym rzeczą kompletnie nieistotną, co najwyżej powodem do droższego biletu, czyli tu akurat mamy wadę tego samolotu. Wadę, ponieważ od przekroju poprzecznego kadłuba zależy opór, czyli zużycie paliwa. Za to ilość miejsca jest jeszcze akceptowalna przy dłuższych podróżach, co niekoniecznie można powiedzieć o 737.

Na dziś większe samoloty dzielą się na wąskokadłubowe, czyli z jednym przejściem, czyli maksymalnie 6 miejscami w rzędzie i szerokokadłubowe, które są.. szersze. Ale mają gorszy współczynnik korytarzy do siedzeń, a tym bardziej przestrzeni wokół. Czyli stawiają większy opór. Rozwiązaniem tego problemu są przewozy towarów w lukach, całkiem zyskowne, jeśli są. Oraz była nim próba produkcji samolotu dwupokładowego, czyli A380. Ale tak naprawdę rynek go nie przyjął. Tak naprawdę szerokokadłubowe samoloty maja dwie zalety: wystarczająco wiele miejsca na zbiorniki paliwa pozwalające na międzykontynentalny zasięg i więcej miejsc pasażerskich co pozwala lepiej wykorzystać zatłoczone lotniska. Na nie zatłoczonych jedyną różnica jest nieco lepsze wykorzystanie pilotów (bo przewożą więcej)

Po raz kolejny do A320neo.

Dzięki oszczędniejszym silnikom w tym samolocie został wydłużony zasięg. Oraz mogła powstać wersja Long Range. A następnie linie lotnicze zaczęły się domagać jeszcze większego zasięgu i na przyszły rok Airbus zapowiedział kolejną wersję o zasięgu ponad 9 tys km. Co niweluje jedną z zalet samolotów szerokokadłubowych, a właściwie jedyną która zmusza do korzystania z nich..

W taki sposób, po raz pierwszy w historii, ten sam model samolotu nadaje się zarówno do lotów lokalnych, na małe lotniska i małe natężenie ruchu (A318), jako odrzutowce biznesowe oraz do obsługi transkontynentalnych przewozów pasażerskich. Ten sam typ, czyli te same uprawniania pilotów, mechaników, te same procedury lotniskowe i serwisowe. Czyli wszelkie możliwe obniżki kosztów dla linii lotniczych.

I przez to typowe samoloty szerokokadłubowe po prostu stopniowo znikną z rynku. To będzie trwało bardzo długo, ale jestem w stanie zaryzykować twierdzenie, że dziś projektowane samoloty szerokokadłubowe są ostatnimi. Te które są w produkcji, pozostaną, w użytku tym bardziej, rozgrzebane projekty mogą być dokończone, nowe nie zostaną rozpoczęte. Już nigdy.

Co oznacza, że większość samolotów stopniowo upodobni się do dzisiejszych A32x. Ale te też powoli kończą swój żywot techniczny. Pewnie obecny model będzie produkowany jeszcze około 10 lat, a następnie go zastąpi nowy, podobny wielkością, nowocześniejszy konstrukcją.

Projektowanie tego nowego modelu pewnie niedługo się rozpocznie w Aibusie i Boeing, jeśli w ogóle chce się utrzymać na rynku musi zrobić to samo, natychmiast.

Ale co do Boeinga bym za dużo na niego nie postawił. Oczywiście, to jest wielka firma, z rządem USA za plecami, portfelem zamówień i świetlaną historią. Ale na dziś ten rząd za plecami już w trakcie obecnego kryzysu uskutecznił dwie niedźwiedzie przysługi takiego kalibru, że sprzedaż 737 MAX może nigdy nie osiągnąć sensownego poziomu i firma będzie powoli tracić rynek i kontakty. Albo je w ogóle stracić. I ich nie odzyska z nowym modelem, bo tak się zabawnie składa, że akurat jest u końca procesu certyfikacji pojazd o nazwie Comac C919. Tej samej klasy samolot, ale chiński. I tu się kłania druga niedźwiedzia przysługa, czyli wojna handlowa USA z Chinami. Samoloty pasażerskie są jednymi z ostatnich amerykańskich przemysłowych wyrobów eksportowych. I dla rynku chińskiego ta sprzedaż jest pewnie bliska końca. Airbus swoje sprzeda, bo jest dobry, Comac też, bo jest chiński i pewnie będzie tani. Boeing nie ma żadnej z tych zalet. Przynajmniej dzięki pierwszej przysłudze, osobiście prezydenta Trumpa na prośbę CEO Boeinga. Czyli nie uziemieniu samolotów zaraz po etiopskiej katastrofie. Co Boeingowi nie pomogło, za to postawiło gigantyczny znak zapytania przy kwestii niezależności i odpowiedzialności amerykańskiego nadzoru lotniczego. Który pilnuje też bezpieczeństwa konstrukcji, raz nie dopilnował, dziś musi walczyć o wiarygodność, a tymczasem prezydent osobiście ją podkopuje za podpuszczeniem idioty-prezesa.

W takim razie wracamy do pytania: Co można zrobić z samolotami, aby były czystym środkiem transportu?

Albo zadając inaczej to pytanie: jak można zelektryfikować samoloty? Dzisiejsza praktyka pokazuje, że przeróbki istniejących modeli spalinowych na elektryczne, ze współczesnymi bateriami pozwalają na godzinę- półtorej lotu. To dużo za mało na praktyczny użytek poza niszami. Konstrukcja projektowana według dzisiejszych zasad, ale od początku jako samolot elektryczny powinna móc utrzymać się w powietrzu w okolicach 3 godzin, może nieco dłużej. I żeby nie wiem jaki przełom (z tych realnych) nastąpił w konstrukcji baterii, pewnie to nie przekroczy 5-6 godzin. To niemało, ale jednak nie wystarcza.

Tak czy inaczej lokalne i krótsze regionalne połączenia mogą zostać zajęte przez elektryczne samoloty już wkrótce. Które by miały jedną, wielką zaletę: przy napędzie elektrycznym stosunek mocy maksymalnej do przelotowej może być w zasadzie dowolny. Co oznacza dowolnie krótki pas startowy.

Dla wyjaśnienia tego problemu: turbina gazowa (czyli typ silnika, który występuje w zasadniczo wszystkich samolotach komercyjnych) chleje w zasadzie tyle samo paliwa niezależnie od aktualnie dostarczanej mocy. Znaczy przy wykorzystywaniu 100% pali niewiele więcej niż przy 20%. Samoloty mają wystarczającą moc aby jakoś-tam rozpędzić się i wznieść. Oraz aby względnie unosić się w powietrzu na jednym silniku (bo tego wymaga certyfikacja) i to jest największy potrzebny zapas.

Przy takich ograniczeniach technicznych aż się prosi o zastosowanie napędu hybrydowego, co w tym przypadku by oznaczało turbinę gazową o mocy dokładnie takiej jaka jest potrzeba w locie (przy obu silnikach sprawnych) i uzupełnienie jej mocy silnikami elektrycznymi kiedy potrzeba- przy starcie, wznoszeniu, etc. Oraz awariach.

Taki układ byłby sporo oszczędniejszy niż dzisiejszy, bo silniki pracowałyby w lepszym zakresie swojej sprawności. Miałby też gigantyczne zalety większej nadwyżki mocy, czyli potencjalnie krótszego startu i wznoszenia oraz mniejszego ryzyka przeciągnięcia (witamy 737MAX!).

To są bardzo poważne zalety, ale tak naprawdę gigantyczną konsekwencję miałoby co innego. Otóż taki układ pozwalałby też na hamowanie. Nie tylko wytracanie prędkości przez opór powietrza, jak to się dzieje w zwykłych samolotach, ale też przez działanie silnika elektrycznego jako generatora i odprowadzanie energii z wirnika do baterii. To by pozwalało drastycznie skrócić podejście do lądowania. Tyle że w przypadku wielkich komercyjnych samolotów akurat skracanie podejścia nie jest potrzebne, bo lotniska są dostosowane do dzisiejszej aerodynamiki. Więc by pozwalało na poprawę tej aerodynamiki… Dłuższe skrzydła, większa doskonałość. Czyli większa siła nośna, czyli mniejsze zużycie energii w locie. Dużo mniejsze. Co znów oznacza łatwiejszy do osiągnięcia duży zasięg bez szerokiego kadłuba.

Oraz z drugiej strony wydłużenie skrzydeł i poprawa doskonałości aerodynamicznej nie jest możliwa dla największych samolotów. Bo lotniska mają swoje ograniczenia. Co znów ogranicza nas do wąskokadłubowych, gdzie proporcja szerokości do ilości pasażerów jest najlepsza w układzie 3+3.

Co w skrócie oznacza, że z punktu widzenia pasażera samoloty będą wyglądać dokładnie tak samo jak dziś Airbus A32x. Tylko z dłuższymi skrzydłami.

Ale jeśli w krótszym ruchu regionalnym będą to samoloty elektryczne, a w międzykontynentalnym hybrydowe, optymalnie jeszcze napędzane metanem, to nie będzie aż tak źle.

I pewnie stopniowo będzie się zwiększał zasięg elektrycznych, które będą wyglądać o tyle inaczej, że moc będzie rozłożona pomiędzy wiele silników. W ten sposób krok po kroku będzie zanikać rynek dla spalinowych. Ale pamiętajmy, że niezależnie od emisji CO2, samo spalanie robi też poważne szkody w górnych warstwach atmosfery. Więc można na koniec zadać pytanie:

Czy z punktu widzenia odstawiania spalania lepiej będzie mieć dobre i wydaje samoloty hybrydowe, czy powiedzieć otwarcie- w cholerę z nimi, jak chcą niech się kiszą we własnym sosie i oczekiwać raczej szybszej ewolucji samolotów elektrycznych, które konkurując z niewydajnymi czysto spalinowymi mogą wygrać znacznie szybciej?

P.S.

Disclaimer: po przeczytaniu tego tekstu w wielu miejscach brzmi on jak sponsorowana laurka Airbusa. Niestety nią nie jest. To znaczy laurką być może, jeśli postawić poprzeczkę w miejscu, ze najpierw się myśli, a potem projektuje samoloty i że nie powinny one spadać z powodu prób oszukania regulacji służących bezpieczeństwu, to Airbusowi należy się laurka, bo Boieng nie potrafił spełnić nawet takich wymagań.

Ale niestety nie sponsorowana. A może stety, bo jeśli to wszystko są głupoty, to mogę powiedzieć, ze się pomyliłem, a nie że za parę groszy piszę rzeczy, które okazują się bzdurą.

Ale skoro o sponsorowaniu niezależności mowa, to jak najbardziej przypominam o Patreonie