Nhà sản xuất máy bay Eviation hy vọng mẫu máy bay Alice sẵn sàng vào năm 2027; hãng hàng không Cape Air cho biết sẽ mua 75 chiếc Alice.

Máy bay Cape Air 1965 thực hiện chuyến bay từ Boston đến Provincetown là chiếc máy bay cỡ nhỏ tiêu biểu. Với nhiều chuyến trong ngày, máy bay Cessna 402 chở bảy hành khách cất cánh từ sân bay Boston Logan International và đạt độ cao tối đa gần 250 m. Với đôi cánh quạt vù vù quay, máy bay hướng thẳng về mũi Cape Cod hình xoắn ốc đầy cát. Mười bốn phút sau, bánh xe của Cessna 402 rít lên trên đường băng ở Provincetown. Tổng quãng đường bay: 45 dặm, so với tuyến đường bộ vất vả dài 120 dặm có thể mất đến sáu tiếng vào chiều thứ Sáu trong tháng Tám.

Đây không phải hãng hàng không hiện đại. Những chiếc Cessna của Cape Air có tuổi đời lên tới 40 năm và thiếu hầu hết tiện nghi—kể cả phòng tắm—mà ngay cả hành khách ở khoang phổ thông nhất cũng cần. Tuy nhiên, Cape Air, chú trọng hoàn toàn vào chuyến bay ngắn nhằm mục đích mở cửa cho tương lai. Khi ngành hàng không dân dụng nhắm tới trung hòa các-bon trên toàn thế giới vào năm 2050, những chiếc máy bay điện đầu tiên thay thế mẫu máy bay chạy bằng nhiên liệu hóa thạch gần như chắc chắn sẽ chuyên bay tuyến ngắn như Boston-Provincetown.

Với khoảng 100 máy bay và 40 đường bay đều dưới 250 dặm, Cape Air sẵn sàng cho sự thay đổi. Phó chủ tịch cấp cao Jim Goddard cho biết: “Nếu chế tạo được máy bay điện ngay hôm nay, chúng tôi sẽ bắt đầu thực hiện việc thay đổi đó”. Công ty này là khách hàng đầu tiên của máy bay Alice hai động cơ, chở được chín hành khách và được phát triển bởi công ty khởi nghiệp Eviation Aircraft có trụ sở ở phía bắc Seattle. Cape Air ra tín hiệu sẵn sàng mua tới 75 chiếc máy bay có tầm hoạt động 280 dặm với tốc độ bay 185 dặm/giờ. Eviation có kế hoạch đưa Alice vào hoạt động năm 2027.

Hàng không không phát thải các-bon bắt đầu với mục tiêu khiêm tốn như thế vì điện khí hóa máy bay khó hơn nhiều so với ô tô. Nếu đặt lên bàn cân thì loại pin tốt nhất hiện nay lưu trữ khoảng 1/6 năng lượng của nhiên liệu máy bay. Vì phải tiêu tốn điện để giữ máy bay bay được nên máy bay điện không thể bay xa, nhanh hay cao như vậy.

Năm 2021, bộ Giao thông vận tải Mỹ phác thảo kế hoạch đa hướng nhằm đạt được lượng khí thải các-bon ròng bằng 0 cho ngành hàng không vào năm 2050, với các biện pháp từ phát triển máy bay chạy bằng pin cho đến cải thiện hiệu quả việc định tuyến máy bay. Na Uy thậm chí còn có bước tiến nhanh hơn khi kêu gọi điện khí hóa tất cả chuyến bay nội địa ngắn vào năm 2040 và Pháp chỉ đơn thuần là cấm các chuyến bay ngắn có thể thay thế bằng tàu hỏa.

Airbus và Embraer bắt đầu phát triển máy bay động cơ phản lực điện, trong khi Boeing đầu tư vào taxi bay nhỏ hơn. Heart Aerospace của Thụy Điển đang chế tạo máy bay 30 chỗ ngồi di chuyển giữa nơi làm việc và nhà, công ty khởi nghiệp Wright Electric ở New York đang nghiên cứu mẫu máy bay chở 100 hành khách. Nhưng Alice là chiếc máy bay điện tùy chỉnh duy nhất đã cất cánh, trong đó chiếc đầu tiên hoàn thành chuyến bay dài 8 phút hồi tháng 9 năm ngoái.

Để đảm bảo Alice có thể đáp ứng nhu cầu của hãng hàng không trong thế giới thực, Eviation cử kỹ sư đến nghiên cứu hoạt động của Cape Air. Bài học quan trọng: Tiết kiệm thời gian của hành khách là điểm cốt lõi thuyết phục người mua (core selling point) của hãng vận tải đường ngắn, do đó, điều quan trọng là Alice phải sạc nhanh giữa các lần bay. Gregory Davis, giám đốc điều hành của Eviation cho biết: “Vòng đời của pin và khả năng sạc pin là tiêu chí thiết kế. Bạn chọn tính năng mong muốn, sau đó thiết kế pin thực hiện tính năng đó.”

Alice có kiểu dáng đẹp hơn Cessnas mà trong tương lai có thể Alice sẽ thay thế. Alice được chế tạo từ sợi các-bon, với đường nét uyển chuyển và cửa sổ hình tròn giống tàu vũ trụ thay vì cửa sổ hình chữ nhật của chiếc Cessnas làm bằng nhôm từ những năm 70 của Cape Air. Hai cánh quạt của Alice được gắn vào cuống vỏ bọc động cơ gần đuôi, thay vì tích hợp vào cánh. Tuy nhiên, điểm khác biệt lớn nhất là cục pin lithium-ion nặng hơn 3.700 kg dưới sàn cabin, khiến Alice nặng gấp đôi Cessna 402.

Alice khó đạt chứng nhận máy bay thông thường; khi máy bay được trang bị công nghệ chưa được kiểm chứng, việc đạt chứng nhận thậm chí còn khó khăn hơn. Nhằm thúc đẩy ngành hàng không không phát thải các-bon, cục Hàng không liên bang Mỹ (FAA) làm việc với các nhà sản xuất nhằm đưa ra dự thảo chứng nhận. Cục Hàng không liên bang Mỹ đang đầu tư vào nghiên cứu, năm ngoái là nâng cấp một cơ sở gần thành phố Atlantic giúp phát triển công nghệ động cơ điện. Matt Lehner, trợ lý cục trưởng phụ trách truyền thông của FAA cho biết: “Ngành hàng không sẽ tiếp tục đổi mới. Nhiệm vụ của chúng tôi theo cùng nhịp độ với sự đổi mới của ngành, vì vậy chúng tôi hiểu rõ và đảm bảo điều đó được thực hiện một cách an toàn.” Khi công nghệ pin cải thiện, máy bay điện có khả năng đạt phạm vi bay 800 dặm trong một lần sạc, cho phép thực hiện tuyến đường bay mà máy bay phản lực như Boeing 737 và Airbus A320 thực hiện ngày nay. Nuno Taborda, giám đốc điều hành của MagniX USA , công ty chế tạo động cơ của Alice cho biết: “Với khả năng bay quãng đường 800 dặm, Alicecó thể thực hiện 90% chuyến bay nội địa ở châu Âu và Bắc Mỹ. Tuy nhiên, ông cảnh báo, “sẽ không có hệ thống động cơ điện bay xuyên Đại Tây Dương.”

Không có gì thay thế mật độ năng lượng của hydrocarbon. Vì vậy, du lịch hàng không đường dài và trung bình với phát thải các-bon bằng 0 có thể dựa vào nhiên liệu có cấu trúc hóa học tương tự với nhiên liệu máy bay phản lực ngày nay sử dụng nhưng có nguồn gốc sinh học không phát thải các-bon. Tuy nhiên, loại nhiên liệu đó đắt gấp hai đến bốn lần so với nhiên liệu máy bay thông thường.

Khử cacbon cho ngành hàng không khó đến mức không ai tự tin nói sẽ đạt được mục tiêu vào năm 2050. Trước thách thức to lớn này, quyết tâm giải quyết nó ngày càng tăng. “Lần đầu tiên tôi thấy công nghệ, môi trường địa chính trị và áp lực môi trường đều hội tụ,” Taborda nói. “Chúng ta không thể chờ đợi lâu hơn nữa.”