การขนส่งทางอากาศคือหนึ่งในตัวการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่ชั้นบรรยากาศมากที่สุดปัจจัยหนึ่ง แม้เทคโนโลยีแบตเตอรี่ปัจจุบันจะก้าวหน้ามากขึ้นแล้ว แต่ยังไม่สามารถทดแทนน้ำมันประสิทธิภาพสูงสำหรับเครื่องบินได้ เทคโนโลยีไฮบริดจึงมาเป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีทางเลือกสำหรับการประหยัดพลังงานและลดการปล่อยคาร์บอน

การพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องบินโดยสารพาณิชย์พลังงานไฟฟ้านั้นยังเป็นไปอย่างยากลำบากเนื่องจากเทคโนโลยีแบตเตอรี่ในปัจจุบันยังมีความจุของกำลังแบตเตอรี่ที่ต่ำ อีกทั้งน้ำหนักของแบตเตอรี่ในปัจจุบันยังมีน้ำหนักที่มาก เป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาเพื่อนำมาประยุกต์ใช้กับเครื่องบิน ซึ่งนั่นทำให้เครื่องบินในปัจจุบันยังต้องพึ่งพาเชื้อเพลิงขับเคลื่อนด้วยน้ำมันประสิทธิภาพสูงอยู่ ซึ่งตามมาด้วยการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

ภาพวาดเครื่องบิน Dash 7 ของบริษัท magniX เครื่องบินพลังงานไฮบริด

จากการคำนวณพบว่าการขนส่งทางอากาศก็เป็นอีกปัจจัยสำคัญในการปล่อยมลพิษและคาร์บอนออกสู่ชั้นบรรยากาศในปริมาณมาก อีกทั้งการบินในระดับความสูง 10 กิโลเมตรเหนือพื้นโลก ซึ่งเป็นความสูงปกติของเครื่องบินพาณิชย์ก็เป็นการปล่อยมลพิษสู่ชั้นบรรยากาศระดับสูงโดยตรง ทำให้มลพิษเหล่านั้นลอยอยู่เหนือชั้นบรรยากาศเป็นเวลานานและส่งผลกระทบต่อชั้นโอโซน

หนึ่งในเทคโนโลยีที่มีความเป็นไปได้ที่สุดในเวลานี้สำหรับการลดการปล่อยคาร์บอนและมลพิษจากการขนส่งทางอากาศคือการพัฒนาเครื่องบินที่ใช้เครื่องยนต์แบบไฮบริดที่ผสมผสานระหว่างเครื่องยนต์เทอร์โบแฟน (Turbo fan) แบบดั้งเดิมกับเทคโนโลยีการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า ซึ่ง NASA กำลังให้ความสนใจกับการพัฒนาเทคโนโลยีทางเลือกนี้อยู่

NASA ได้ร่วมมือกับบริษัทธุรกิจการบินต่าง ๆ ซึ่งหนึ่งในนั้นคือ magniX และเกิดเป็นโครงการสาธิตการบินด้วยระบบไฟฟ้า Electrified Powertrain Flight Demonstration (EPFD) ขึ้น ล่าสุด เมื่อวันที่ 22 สิงหาคม 2024 ที่ผ่านมา ทางโครงการได้เปิดตัวเครื่องบิน Dash 7 ซึ่งเป็นเครื่องบินเทคโนโลยีไฮบริดตัวทดสอบลำแรกของโลก

ภาพถ่ายเครื่องบิน Dash 7 ของ magniX ในวันเปิดตัวของ magniX และ NASA โดยโชว์เครื่องยนต์ไฮบริดของตัวเครื่องบินด้านหน้าของรูป

บริษัท magniX จะปรับปรุงตัวเครื่องบิน Dash 7 ให้พร้อมสำหรับการศึกษาร่วมกับทาง NASA และทาง NASA จะใช้ข้อมูลที่ได้จากตัวเครื่องบินทดสอบเพื่อใช้พัฒนาเทคโนโลยีการบินและข้อกำหนดของเครื่องยนต์ไฮบริดและไฟฟ้าสำหรับอนาคต

EPFD เป็นโครงการความร่วมมือระหว่าง NASA กับกลุ่มอุตสาหกรรมเอกชนเพื่อแสดงให้เห็นถึงความสามารถของเทคโนโลยีขับเคลื่อนเครื่องบินแบบใช้ไฟฟ้าเพื่อลดการปล่อยมลพิษสำหรับเครื่องบินพาณิชย์ในอนาคตในช่วงกลางทศวรรษ 2030

ภาพถ่ายการทดสอบเครื่องยนต์ magin650 ที่กำลังทำการเตรียมการทดสอบจำลองบรรยากาศที่ระดับความสูง 27,500 ฟุตในห้องปฏิบัติการของ NASA

ในช่วงเมษายน 2024 ทาง NASA ได้ทดสอบเทคโนโลยีเครื่องยนต์ของ magniX โดยการจำลองระดับความสูงที่ 27,500 ฟุตหรือ 8,000 เมตร ซึ่งตัวเครื่องยนต์ได้ผ่านการทดสอบด้วยดี และเสร็จสิ้นการทดสอบจำลองเมื่อเดือนมิถุนายนที่ผ่านมา และทาง magniX จะนำข้อมูลที่ได้จาก NASA มาใช้ในการพัฒนาเครื่องยนต์ตัวใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นมาติดตั้ง โดยที่จะเริ่มต้นทำการทดสอบอีกครั้งในปี 2026 และคาดว่าจะสามารถลดการใช้เชื้อเพลิงได้มากกว่าเดิมถึง 40%

นี่คือการพิสูจน์ว่าเทคโนโลยีไฮบริดสามารถขับเคลื่อนเครื่องบิน ลดการใช้เชื้อเพลิงน้ำมัน และปล่อยคาร์บอนออกสู่ชั้นบรรยากาศได้ ซึ่งถือเป็นก้าวกระโดดสำคัญของวงการเทคโนโลยีการบินของโลก

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : magnix, NASA, NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

ทำความรู้จัก “เครื่องบินพลังงานไฮบริด” ตัวต้นแบบวิจัยของ NASA