¿Próximamente aviones eléctricos?

Solar Impulse 2 desveló el 9 de abril de 2014, al igual que Onera el 7 de abril, planes para aviones 100% eléctricos, impensables hasta dentro de varias décadas…

El avión que se presentará mañana por primera vez en una base aérea suiza tiene poco en común con los que conocemos. Mientras que la envergadura del Solar Impulse 2 se acerca a la de un Airbus A380 (72 metros), su peso (2,4 toneladas) apenas supera el de un 4×4. Y, sobre todo, transportará a una sola persona a la vez, para un reto realmente extraordinario: la primera vuelta al mundo -con escalas- de un avión totalmente eléctrico, propulsado por energía solar.

En 2010, un primer prototipo del Solar Impulse ya había volado durante 26 horas seguidas. La nueva versión diseñada por Bertrand Piccard y André Borschberg, promotores de este loco proyecto, será capaz de permanecer en el aire entre cinco y seis días, dependiendo de las condiciones meteorológicas. Más grande, Solar Impulse 2 es también más resistente -su predecesor no podía volar entre nubes porque sus circuitos eléctricos no eran lo bastante estancos para limitar su peso- y más cómodo, aunque la mejora sea relativa: la cabina no está presurizada y sólo puede subir a bordo un piloto a la vez.

Gracias a varios socios industriales (Solvay, Altran, SunPower, Bayer, etc.) y científicos (EPFL), el avión se beneficia de las últimas innovaciones en materiales, baterías y eficacia de las células solares. Pero su estructura ultraligera de fibra de carbono recuerda más a los hermanos Wright o a Santos-Dumont que a los aviones modernos. solar Impulse es un símbolo de todo lo que se puede hacer con la tecnología moderna llevándola al límite», afirma Bertand Piccard. También es una forma de demostrar que podemos resolver nuestros retos energéticos, al menos en parte, gracias al progreso tecnológico

Hoy en día, los fabricantes apuestan ante todo por el avión «más» eléctrico, capaz, por ejemplo, de rodar por tierra sin utilizar sus motores. Pero, ¿qué pasa con el verdadero avión de propulsión eléctrica? ¿Es una fantasía de ingenieros, un demostrador tecnológico o un concepto real para el futuro? Anoche, un equipo de investigadores del Centro de Investigación Aeronáutica y Espacial, con la ayuda del CEA Tech, presentó su respuesta a un centenar de industriales elegidos a dedo en el Aéro-Club de France. El resultado de su ejercicio de prospectiva es un avión real, aunque todavía sobre el papel, pero que bien podría volar algún día.

«Nuestra conclusión es que los aviones de propulsión eléctrica son técnicamente viables y teóricamente posibles para el transporte comercial en las próximas dos a cuatro décadas, dependiendo de las misiones previstas», resume Antoine Guigon, Director del Departamento de Prospectiva Aeroespacial de Onera. «Es un objetivo importante, porque aunque la huella medioambiental de la aeronáutica es bastante pequeña comparada con la del automóvil, tiene un impacto significativo en el ser humano, sobre todo por el ruido», admite Pierre Duval, organizador de la velada para el Aéro-club de France y presidente de la comisión de medio ambiente de la Fédération aéronautique internationale.

Si el plazo parece tan lejano, es porque el problema es complejo. La aeronáutica sigue dependiendo de la parafina porque el petróleo es una forma de energía concentrada, flexible y fácil de utilizar. «En nuestro estado actual de conocimientos, la propulsión eléctrica no podrá alcanzar el mismo alto rendimiento que la propulsión actual hasta dentro de varias décadas. Necesitamos conceptos y tecnologías innovadores», explica Antoine Guigon. No tiene sentido intentar «electrificar» un avión existente: hay que empezar de cero».

HÉLICES EN EL ALA

Esto es lo que han hecho, con prudencia, los investigadores de Onera. Mientras sueñan con un avión capaz de transportar a 100 pasajeros a lo largo de miles de kilómetros, han sido más modestos a la hora de abordar el avión de negocios personal, capaz de transportar a cuatro personas a lo largo de 600 kilómetros en menos de dos horas. Su aspecto general parece familiar, pero en realidad todo cambia: forma, propulsión, energía, aerodinámica… La electricidad es un gran avance. En primer lugar, a diferencia de los motores actuales, cuya eficiencia mejora con el tamaño, sus primos eléctricos pueden ser pequeños pero eficientes. Se acabaron los motores enormes y desgarbados que penalizan la aerodinámica. Las pequeñas hélices aerodinámicas se alinean en la parte trasera del ala. Como un ventilador, cada hélice absorbe el aire y lo expulsa hacia atrás para producir empuje.

Sólo falta la fuente de alimentación. Es imposible inspirarse en Solar Impulse y sus paneles fotovoltaicos, cuya potencia sigue siendo demasiado escasa para un avión que transporta varios pasajeros. En el proyecto Onera, la electricidad sería suministrada por baterías, pero sobre todo producida a bordo por una pila de combustible. El problema es que será necesario almacenar varios kilogramos de hidrógeno a alta presión o en estado líquido, lo que requiere una temperatura muy baja. Así pues, Antoine Guigon considera concebible la fase intermedia de propulsión híbrida, con electricidad producida a partir de la energía de los motores de combustión: «Por ejemplo, una turbomáquina accionaría un motor eléctrico. Pero aún está por definir el concepto de avión que aprovecharía al máximo la combinación de la energía de combustión y la eléctrica

Los investigadores han identificado otros obstáculos que superar, en particular la resistencia de la electrónica de a bordo a los campos electromagnéticos que producirá el propio avión. La aeronave también necesitará sistemas de navegación de última generación. «La aeronave personal presupone que pueda automatizarse lo suficiente como para estar al alcance de cualquier piloto y que, por tanto, pueda integrarse fácilmente en el tráfico aéreo mediante una ayuda a la navegación», explica Claude Le Tallec, responsable del proyecto de aviación general, UAV y sistemas automatizados de Onera. Todos estos condicionantes exigen un enfoque multidisciplinar. «Son enfoques que ya se aplican al diseño de cualquier aeronave, pero que serán aún más necesarios debido a la acumulación de conceptos y tecnologías disruptivas», afirma Antoine Guigon, que insiste en los esfuerzos que hay que hacer desde ahora para imaginar las soluciones del futuro. «La industria del mañana estará desnuda si no empieza a pensar ahora en los aviones del futuro. Tenemos que pensar en soluciones rompedoras, de lo contrario otros países o continentes lo harán por nosotros»

Fuente : Por Benoit Georges Periodista Les Echos