ما طائرة الرياح الأيونية؟

يمثل السفر الجوي أحد أكبر العوائق التي تحول دون خفض انبعاثات الكربون. وظلت النفاثات والمروحيات التي تعمل بالوقود الأحفوري ملوك الطيران منذ أول رحلة طيران للأخوين رايت Wright Brothers في عام 1903، لكن طائرة الرياح الأيونية Ion wind plane، التي طورها فيزيائيون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، قد تغيّر قواعد اللعبة. وفي أواخر عام 2018 صارت أول «طائرة» تزن بضعة غرامات ومن دون أجزاء متحركة تحقّق طيرانا مستداما.
عرفت الطائرة باسمها التشغيلي، «الإصدار الثاني» Version Two، وتعمل بطاقة الديناميكا الهوائية الكهربائية Electro Aerodynamics، فتستخدم بطاريات قوية من بوليمرات الليثيوم لتوليد فولتية عالية تؤين النيتروجين الموجود في الغلاف الجوي. ويُنشئ هذا رياحاً أيونية، فتصطدم الأيونات ذات الشحنات الفائقة بجزيئات الهواء المتعادلة الشحنة وتشحن إلكتروناتها لتوليد قوة دفع صامتة للأمام.
وتمكنت «الإصدار الثاني» من التحليق لمسافة 60 متراً فقط، لكن إتمامها يعد خطوة كبيرة في الاتجاه الصحيح لتقليل الاعتماد على محرك الاحتراق الداخلي في رحلات الطيران. وإذا أمكن زيادة حجم طائرات الرياح الأيونية مع الحفاظ على قوة دفع كافية؛ فقد تكون لهذه التقنية أهمية محورية لنمو أنظمة الطاقة الكهربائية والهجينة لتشغيل الطائرات. وتزن «الإصدار الثاني» أكثر بقليل من 2.45 كغ، لكن البطاريات تحتاج إلى إنتاج 40,000 فولت لتوليد رياح أيونية قوية بما يكفي لإقلاعها.
والسؤال الكبير هو: هل يمكن توليد فولتية أعلى أم هل يمكن جعل العملية أكثر فاعلية ومن ثمَّ تحتاج إلى فولتية أقل؟ إذا كانت الإجابة بنعم، فإن طائرات الركاب البعيدة المدى التي تعمل بالكهرباء، والتي تنقل الركاب والمصطافين في جميع أنحاء العالم، دون الحاجة إلى حرق الوقود الأحفوري، تعد فكرة مثيرة.