16 de Noviembre de 2018

Aéreas, hacia la revolución de aviones impulsados a energía eléctrica

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La aviación está al borde de la revolución más grande desde que Frank Whittle inventó el motor a reacción en 1937. Después de décadas en las que los aviones se alimentaban con combustibles fósiles, los avances en materiales, tecnología de baterías y sistemas eléctricos prometen un vuelo comercial más limpio y económico.

Sin embargo, en esta revolución, los actores consolidados de la industria no tienen asegurado su lugar. Tres años después de la primera prueba en el Canal, las mayores compañías aeroespaciales compiten para llevar al mercado aeronaves de propulsión eléctrica y evitar la competencia de una nueva generación de potenciales fabricantes de aeronaves.

Según la firma de consultoría Roland Berger, el año pasado se anunciaron más proyectos de aviación eléctrica que en los nueve años anteriores. De los 100 que hay en la esfera pública desde 2009, solo el 30% proviene de actores consolidados como Boeing, Airbus o Rolls-Royce. El resto son startups o nuevos actores de la industria aeroespacial, y esas son sólo las que cotizan en bolsa.

"Los que se anunciaron probablemente sean sólo la punta del iceberg, especialmente en China", dice Robert Thomson, socio aeroespacial de Roland Berger. "Mucha información sobre este tema se guarda celosamente. Incluso en el mundo occidental se obligó a hacer muchos de los anuncios (después de que los proyectos se filtraran)".

En esta nueva era de la aviación eléctrica, el mercado no será sólo para los llamados taxis voladores: vehículos pequeños que transportan a un puñado de pasajeros en distancias muy cortas.

Cada vez son más los proyectos que se centran en el potencial de las aeronaves regionales que transportan a decenas de pasajeros por distancias de hasta varios cientos de millas, con aviones más grandes que apuntan a 100 pasajeros.

Las limitaciones que presentan los sistemas eléctricos implican que en el futuro previsible estas aeronaves serán principalmente híbridas, y combinarán las turbinas de gas tradicionales con la energía de los generadores de a bordo. Incluso los híbridos permitirán a los diseñadores reimaginar el avión moderno.

En lugar de motores a reacción que cuelgan de un ala, se pueden distribuir múltiples ventiladores motorizados en un avión, lo que ofrece una nueva hoja en blanco para que los diseñadores sueñen con vehículos más eficientes y posiblemente más seguros en términos de aerodinamia.

Sin el rugido de las grandes turbinas que despiertan a los ciudadanos en el despegue, los aeropuertos podrían funcionar prácticamente a toda hora o incluso más cerca de zonas urbanas y provocar menos contaminación acústica. Puede que aún se siga oyendo ruido al aterrizar, pero esto se puede reducir con un descenso más pronunciado.

La revolución no sólo radicará en la forma de viajar de las personas sino en el diseño de la aeronave. La aviación eléctrica también podría trastocar la jerarquía aeroespacial y socavar los modelos comerciales de los principales fabricantes de motores, como Rolls-Royce y General Electric.

La posibilidad de utilizar una turbina de gas más pequeña para impulsar un generador -que proporciona energía no sólo para el arranque, sino también para las funciones integradas -como el aire acondicionado- implica que la propulsión ya no es un sistema distinto, separado de otras funciones que consumen energía.

Es probable que sea una parte integral de la estructura del avión, lo que exige contar con experiencia en electrónica y sistemas que puedan ir más allá de las habilidades básicas de los actuales fabricantes de motores aeronáuticos.

Entonces, ¿quién estará en mejores condiciones para reclamar el valor de integrar un sistema eléctrico o eléctrico híbrido en un fuselaje: el fabricante tradicional de turbinas de gas, los especialistas en sistemas eléctricos o los propios fabricantes de aviones?

"Definitivamente la distribución del valor en un avión cambiará", dice Frank Anton, director de eAircraft en Siemens, que estuvo probando aviones eléctricos y de propulsión híbrida durante varios años. "Desde el punto de vista técnico, habrá razones para cambiar la manera en que se lleva a cabo la integración y los sistemas que se deben considerar meros componentes, no sistemas completos".

Mark Cousins, ejecutivo de Airbus a cargo de los prototipos voladores, señala: "Ya no alcanza con ser fabricante de turbinas de gas".

Mientras se libra esta batalla, la presión sobre la industria para resolver su creciente problema de emisiones es cada vez mayor. Los viajes aéreos representan el 2% de las emisiones mundiales.

No obstante, según el programa europeo de investigación Clean Sky, dado que el tráfico aéreo que se duplica cada 15 años, las emisiones de la aviación aumentan entre 4,5% y 6% al año. Roland Berger estima que las emisiones de la aviación podrían alcanzar el 10% del total en 2050.

El programa Flight Path 2050 de la UE exige una reducción del 75% en las emisiones de carbono por kilómetro/pasajero en 2050. Pero sin tecnología eléctrica, esos objetivos no se alcanzarán, dice Ric Parker, presidente de Clean Sky.

"Tiene que ser una parte importante de esa ecuación. De lo contrario, nos quedaremos cortos", dice el profesor Parker, que considera que el próximo programa de Clean Sky se centrará en la aviación eléctrica. "Se puede sostener que la aviación puede zanjar la brecha mediante el comercio de emisiones de carbono (...), pero eso simplemente traslada el problema a otra parte".

"Consideramos que la aviación eléctrica es básicamente una cuestión de tiempo", señala Chris Essex, jefe de flota y compras en EasyJet, la segunda mayor operadora low cost de Europa por número de pasajeros.

EasyJet asesora a Wright Electric, una startup con sede en Seattle, en su plan de desarrollar un avión eléctrico con capacidad para 120 pasajeros. La empresa israelí Eviation también está atrás de un avión de nueve plazas totalmente eléctrico que, según dice, volará rutas de hasta 650 millas en 2021.

Pero son casos atípicos. Incluso con las recientes mejoras en la capacidad de almacenamiento de las baterías, hay limitaciones fundamentales para volar aviones de pasajeros más grandes con sistemas totalmente eléctricos.

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"Las baterías tienen una densidad de energía 60 veces inferior al querosén (combustible de avión)", dice el jefe de innovación de Safran Stéphane Cueille, el fabricante francés de motores de aviación que este año realizó su primera prueba sobre el terreno de un sistema de propulsión híbrido-eléctrico.

"Incluso si multiplicas la densidad actual por cinco, más allá de lo que los laboratorios dicen que podemos lograr en el futuro, necesitarías 180 toneladas de baterías para volar un avión de pasillo único A320 a más de 3.000 millas náuticas. El peso de despegue de la aeronave es de sólo 80 toneladas, lo que da una idea del desafío".

Al igual que en la industria del automóvil, la tecnología híbrida será el trampolín. Airbus se asoció con Siemens y Rolls-Royce para desarrollar un avión eléctrico híbrido comercialmente viable de 50 a 100 asientos que prevén que empiece a funcionar en la década de 2030.

Entretanto, Boeing intensifica su propia investigación con participaciones en startups como el desarrollador de aviones con sede en Washington Zunum y el grupo de baterías Cuberg. El año pasado adquirió Aurora Flight Sciences, que trabajó en estrecha colaboración con el gobierno de EE. UU. en los sectores de la aviación eléctrica y autónoma.

Aunque Zunum aún no ha volado una aeronave de prueba, ya recibió sus primeros pedidos del operador de vuelos chárter de California JetSuite para que fabrique un avión eléctrico híbrido de 12 plazas, que tiene previsto empezar a operar en 2022, y otro extendido de 50 plazas que empezaría a volar aproximadamente en 2030.

Fuente: Peggy Hollinger / Financial Times

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